Установка для проведения процессов теплои массообмена

(53) УДК 66.047, ,745, 653. 54 (088.8) Дата опубликования описания 25.07.80 В. Д. Гвоздев, А. Г. Фомичев, С. Н. Шерстнев, М. С. Сумин,Ю. А. Артемьев, П, А, Смыслов, А, Г. Нешадими В. А. Постельный(72) Авторы изобретения Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут и Всесоюзный научно-исследовательский институтбиосинтеза белковых веществ(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНАИзобретение относится к технике тепло- и массообмена и может бьтгь использовано в химической, микробиологическойи других отраслях промышленности,Известна установка для сушки высоковлажных материалов, содержащая корпус .с 5патрубками ввода и вывода материала ирасположенные внутри корпуса газораспределители и измельчитель в виде входящиходни в другие неподвижных и подвижныхпальцев, последние из которых укреплены10на роторе дискового типа 11Недостатками известной установки являются трудность регулирования степениизмельчения и времени пребывания частицматериала, а также неравномерность нагре.15ва последни.х,Цель изобретения - интенсификацияпроцессов т епломассообмена.Это достигается тем, что пальцы из 20мельчителя выполнены в виде профильныхлопаток, установленных с возможностьюрегулирования расстояния между ними иснабженных фиксирующими элементами. 2Кроме того, лопатки укреплены припомощи шлицевых соединений в гнездах,а фиксирующие элементы выполнены ввиде упругих разрезных колец.Допопнитвпьно лопатки выполнены ввиде высокочастотных электродов.На фиг. 1 схематически изображенаописываемая установка; на фиг. 2 - узап1 на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез А-А нафиг. 2; на фиг. 4 - 1-й вариант установки лопаток; на фиг. 5 - 2-й вариант установки лопаток,Установка содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 материалаи измельчитель в виде входящих одни вдругие подвижных 4 и неподвижнык 8профильных лопаток (см. фиг. 2), установленных соответственно на дисках 6ротора, укрепленных на валу 7 и на параллельных им стенках 8 корпуса 1, ккоторым сверху примыкают газораздаюшиеколлекторы 8, а снизу - распределительные кольца 10, сообщенные с коллекторами отверстиями 11. На дисках 6 ротора(ХГ(3 ТтоДтТ ТДК)К . Ц".ГГ Р ТПЬН Т 0:.От-: КТ 1 СТ, дя:ТэрГТМ 1 О Ия т 1 К Г.:.Г)Г)51;т К ПЕ-. ттф(.)Т 1( ротора Лопатхи 4 и ") чстдцсв- ЛРНЫ С ВОЗГ,)ожНОСТЬЮ ЕЗс)ИМОй та)ТОТ)ЛС.цой ориент яхцц друг стцосительцо друга с переменным рдсстоянцел кежду ники, Д таОКЕ В СЛХЕ)ХНЫХ КСЛЬЦЕВЫХ РЯДЯХ, ,ГХ)тя Об(.СПЕЧеця 1 зд(тНа 0)7 СГ(г,тс)с)тс)ос тя Е 10 ПОТОК 4 и,.) ДОС-Е(1)ЯЕЛ)ОГО Гу-тоЛГ ОВО)ОТО ИХ ВОК)УГ ОСИ) Т ОСЛ СДПС дожа;Ы(Г)ИКСИРУ ХСБХИМ ЭЛЕМ 2 Е 1 ТСМ В Т) ИЛ Е чпРчт ); СКОЛЬЦс 1 Х 3 ИПИ ВЫПОЛПРЯЫ С РТХ(лт апой ПОяс г -"СОДОЧ НОИ ЛОВ Ерх ХО( Х ЫС -г с) Я)Т)и)С(ЕТ)т 1 ЛИЦЕВО 1(ЭХ ЭТОМ. СХВЯТтЕ)О 0131 ст тгтЗо,ХНО- Г Ь У-аХСВОЧХ(ЭХ О .с Е.З)Хст ВЫГ,О)1 сссоясСО- ответствучахей фориы. Лопатки 4 ивы-: ХЯЕРНт В ВДЕ ВЬХСОК;)ЧЯСВОТтык ЭтоК гт)р, ДГВ Х ОДКХОХ ЕНЫ тс т-,ост Е, кгорЧ Выс оГ О 0 ХсдСТОТЬХ 1 цд ЧЕГ)тэжЕ цЕ ПОКОЗЯНХ Пря этом неподвижные с) и подвхжеыс Хэ зле= ктроды-лопатки образуют попарно обклад ки рабочего коцдецсдторд, лР)кд " которы- МИ СО )дДЕТСЯ ВЫСОКОЧЯСТС ЦОС ЭЛг)К РРЦ.тя ЕСТЕСе ХОХ Е П тР оМЕЦЦОй ХДПРЯ )КЕ НЦОСт 1 ВСоЛЕДСтВИЕ НЕРаВЯОМЕРНОГО ЗаЗОРа МЕЖДУ плдстиехямх.флектроды - . и 5 цзолиравяехь ЭХХЕКТРХХЕСКИ ДРУГ от ДРУГО С ПОЛХОХЗЕЦС изоляторов Х 5 и 3.б и покрыты для сушки ХИМИЧЕСКИ ЧИСТЬХХ ГХО 7)в)ЭХятОВ ИЗОХТХЯЦЕХЕХ,1 ОП)имдр, ."1 с 5 ХИЛШЧЕСКИ СТОИКИХ Эмд)", ., УвеетхенТе напряже Ности псля в мате- Э)т )П( с .,с) хоста т)Го , ) г ст тОЛЧ П) ЗРЛ 5 с( 0 ) Цэр)ТХТХ )с)сдт Т угРПЬГус 0 МОЩН "т)- об есетивятестзхугео Вьсокую скорость сушкиво езсел яцпдг)дте, УСТОПОВКО ЪТ 0 с.аЛ СЛЕду)ОШТЛ ОарТз ам.)С ХОП ТХ)й ЛХДТЕГ)ТДППОЕТ Г(е)(Отп)1 Г- И ., с Е (Эоддтгт С 5 ТсрРЗ ЗЯГ)ру",.)0 стчй Пс) тр;(0)ФВ ЬЕЕХТ РОЛЬ Ц"Ю ЧДСТЬ ЕЗХЕЛстХТЭГЯ Ца 13)сХГХОТГ)ЦТС 51 ДИСК О РСТОд и Потпадасят ГЗ Заяу ДЕИСтВТИ ЛОПОТОК 4 И 5, ПССХЕ чего сбрасывается цд Выгрузку из посл едНей КОГИеГ)Ы ИзлЯЛЬЧИТЮХяг Б П)ОРС" Сс. ПЗМСПЬоЦ;И ГРОИСХОДИт ПОСТОЯЦЦСЭ0010 ВЛ Р ЦИ Е ПО)З ЕРХНО Ти ЛГДТ ЕР ХО)1 Д) )ЧДСТ"-"Ующой В пРоцессах тепласхассообленат и пог 1 учецие более рдвтолхет)цсгс прогсэева ЧОСТЦЦ ГОТЕРДЛЯ ).)И Г,ГО П РЕМЕЕЦТНИИ В цецтРОбе)хцох 1 и(.)пе и Васдатствих сУши)чь)ОГО аГЕНта, ПОСТУНДХО)ЕГО В ГОЗОРДЗДД- к)1 ш 10 котлекторы 9; П.)и этом дг)ее) ЭХРКТ)ОХХОВ 4 И 3 И СТоцОК Корпуса 1 препятствует коденсяции влаги па их поверх.остиПзлхет(етт е степецт ЗГелхтоТШЯ МатЕРПЯЛД В НОЦР)ВГЕНИИ,ДВИ)ХЕИГ(ОТОКО ЗО С 1 с"т 5ОТКНОГО Т)с)СЦОЛС)КЕТП 1 Ялопаток 4 и ( (ТОзволяет тт)ех")лтт)ОвдтХ)иИар высушиваемаго мдтерпалд и граяЦТХ(СЛОПТ Е(.КПГ (.:Сгта 3 (,0(ЭТРТТ(г Т Ст,.;)Пт)ГГГ 0 сг) тхоег)Г)бе)к 00 дГ;т)Гтд д(;стт,т дС"ТСС В 1 ССКДЯ ( "Г".Е 1 Ь ПСТР .Л 01 ПИВО 15 ЦОДЕорадцОСТ( ПОТОК Л(сд З)(сд)1 ГСозда Е 1- ся сильньй зецтиетяиоцце)х эд 1)Ркт) спо- сОбсГВУ Гхц)х зсхгРчзсе и Разт) зк Г: тстд цсвкт, а эффект иттер(ререн)тГт;3)зл ковьх вол от дейст)ия лопаток 4 и ) . силыДОВЛ Еия ИХ ИСКЛХОЧООТ 1)О 11 Па И Е ЧЯС ). ИЦ0 Л(дт) И(ЕЛО На КО 1 СТ рКт(1 В ТП)1 Е Э 1 ЕМЕНТЫдц;1 с)ряд Г-Стор уСТОНОВ)ки СОЗГдсТ В.)1 Г 1 И- ляцяоцный поток, что позвсля;,т сгользоВЯТЬ )ЯМКНУТКЮ СХЕМУ) ИИТ)КУ,Т 5 ПГИИ Т ЕХЛ(ЬЕтоо," опя бод Прт Л) 0 цгтИЯ В тт ЕШц)Х ВЭцти 1 Я5 циопных устройств эла т установку автономной, компактной и надежной в эксп -Луо 7. ЯцИИ тгНТЕНСЕфттсХХЯХХИЯ ПГ)ацЕССа СуПКИ В ацС Птаок(й гст НОГ)ХЕ ОСТИГДЕТСЯ ЗД Ст.от 20ДОПИТХХХТЕс(ЬНСЕО ВЫСОКОСКОЭССТЦО 10 1)ДГ)ЕВД МатЕРИЯЛа ПРИ ГХГ)зхожДоИИ ЕГО ВМЕжЭЛ 2 КТРОДХСЛ) (Г)ОСТТДТГСТВЕ) В КОТС)ОЛХСОЗДаЕтСЯ ВЫСОсача(-.ГОтЦОЕ ЗЛСКтРИЧЕСКОЕГОле, При ВысОких зтдчеххях частотыЭЛЕКТРХЕСКОГО ПОЛЯ ПЕРЦОД ИЗМонэтИЯ ПС,и по величине и цаправлешцс делаетсяМЕТТЬШЕ ВТЭЕМЕНИ Эс)ХХДКСЯХХИИ ИОННОЙ Сфе)ЭЫта" Ти 3И П ТЭОИ СХОДИТ 1 т СЛЯСХЗ ЯЦИ Я ТИТГ Е)ИОпя, Пр)и этом эхеэг(хй пОля ТБЧ создает 30в ххятеридле температурный градиент, направленный изнутри к поверхности мате рИсП)дт О СКОрасть МЯССОПЕрЕПССЯ В ЛЯТ: -риале сталь великачто удьхетие ГзхагиОСУШЕСТВЛЯЕТСЯ ЦЕ ТОЛЬКО В 1)ИДЕ ПатСВ, 35но и в виде капель., интенсивно испдряюшихся в процессе измельчеви лОте"ХалаЦР)и ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ЯКИМ ОСразом между лопатка(ш 4 и 5 установки.хяссообмееха, в которых пр)оесходет удаление свободной и связанной влаги из ицтЕНСИВЯС ПЕРЕМЕШИВаЕМОГС Тг)тоР;ДЛЯ, НЕп-,ерывное измельчение и сбцовлециэ поВЕРХНОСтц ВЫСУШЦВаЕМОГО МДТЕРИИ(с И ЕГО 5 гобработка в высокочастотном электрическом поле переменной цдпряжеццостп. Напряженность п 051 Я Б ЕЗт СуШИВЯЕМОМ ЛдтэрцЯЛЕ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ВоИЧИНСй ВОЗДУШНОГОзазора ме)кду смежными электродами, 50уменьшахошегося в ндпрдвлетт дви:кенияматериала в сме)кных кольцевых рядах,Этим достигается повышеЕе качества засчет исключения пробоя вххажеОго лдтерхЯЛД В НаЧДПЬНый ПоРИОД СУШКИ И ОСПЕДУЮШЕГО УВЕЛИЧ ЕНИЯ ЦОПРЯ ж ЕПЦОСтц ПО МаРоУМЕНЬШЕНИЯ ВГЯГаСОДЕрждШЯ 13 Лттэриалэи е)огздушнОГО здзсэд меткдт) 10 П;ткали 4и , Ситкд мдтесидлд в Гт(тпт)р:)т. со:Гро7,л сд л, 6камеры, ца дцсперсную фазу и наложения электрического поля происходит быстрое разрушение жидких и твердых дисперсий при назцачцтельных затратах мощности. вожлаеГся рядом эффектов и процессов,происходяних при наложении электрического поля, Воздействие электрическогополя на влажный материал приводитв результате перемены направленийпол я к ослаблению связи водных обопочек с частицами материала и сопровождается явлениями злектрофореза и злектроосмоса, В неоднородном электрическом поле, создаваемом,в аппаратегради ецт 1 С цапряжеццости поля вызывает появление сил взаимодействия между частицами и полем, приводящих к перемещению более полярцьгк, чем среда, частиц в область большей плотности поля, соответствующей 15 направлению движения материала. Применение переменного поля позволяет повысить степень разделения и средней ориентации мелкодисперсных частиц,в потоке высушиваемого материала. Обработка в 20 электрическом попе способствует стерилизации материала и сохранению фермецтативцой активности препаратов, что существенно улучшает качество готового продукта. 25Описанная установка может быть использована для проведения процессов диспергцровация и эмульгировация. Ицтенсификация этих процессов достигается за счет создания развитого турбулентного 30 режима и возникновения при этом кавитациоццых каверн и локальных областей высокого давления, Образованию каверн способствует ввод газа в камеру через распределительные кольца 10, Под действием з 5 давления, возникающего при захлопывации Формула изобретения1. Установка для проведения процессов тепло- и массообмена, содержащая корпус с патрубками ввода ц вывода матеркаа, расположенные внутри корпуса газораспрвделители и измельчитель в виде входюцих одни в другие неподвижных и подвижных пальцев последние из которых укреплены йа роторе дискового типа, о т л и ч а - ю ш а я с я тем, что, с целью ипенсификации процесСов тепломассообмена, пальцы измельчителя выполнены в ваде профильных лопаток, установленных с возможностью регулирования расстояния между ними и снабженных фиксирующими элементами.2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю . ш а я с я тем, что лопатки выполнены в виде высокочастотных электродов.3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч аю ш а я с я тем, что лопатки укрепленыпри помощи шлицевых соединений в гнездах 4, Установка по пп, 1-3, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что фиксирующие элементы выполнены в виде упругих разрезных колец.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мо 600366, кл. Р 26 В 17/22, 10757494144 иг. 5Составитель В, ВакарРедактор Л, Лашкова Техред И, Нинц Корректор М. Шароши Заказ 4501/2 Тираж 809 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо данам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4