ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН г)В 01 О ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО(71) Украинский ордена Знак Почетанаучно-исследовательскй углехимический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 747487, кл, В 01 Р 9/02, 1978,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3340517/26,кл. В 01 О 9/02, 1981 (прототип),(54)(57) 1, ПУЛЬСАЦИОННЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий секционированныйкорпус с горизонтальным полуцилиндром в верхней части и установленнымсоосно с ним валом с радиальной пере.городкой, трубчатое охлаждающее устройство с коллекТорами для ввода и,вывода хладоносителя, вертикальнуюперегородку с каплевидным обтекателемприспособление для вводараствора сколлекторной камерой, приспособлениедля вывода раствора, устройство длявывода кристаллов, содержащее полуцилиндры и коллекторы с патрубками,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения качества продукта поФракционному составу и повышения производительности, приспособленйе дляввода раствора снабжено соединеннымис корпусом двумя перевернутыми желобами, выполненными с отверстиями внижней части и пластинами, соединенными с желобами и установленными нарасстоянии друг от друга,при этом коллекторная камера установлена под желобами, а полуцилиндры размещены между пластинами.2. Кристаллиэатор по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, приспособ.ление для вывода раствора выполнено ввиде трубы сощелевым вырезом,размещенной вдоль образующей горизонтального полуцилиндра,3, Кристаллизатор по пп. 1 и 2о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концы теплообменных труб и трубные решет- Яки выполнены с теплоиэоляционным покрытием со стороны ввода хладоносите- ваваля, а коллекторы для ввода и выводахладоносителя снабжены распределительными пластинами. СФИзобретение относится к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации и может найти применение в коксохимической, химической и других отраслях промышленности.Известен аппарат для кристаллизации, включающий корпус, патрубкидля подачи сжатого газа, установленные на крышке, а также вертикальнуюперегородку с каплевидным .обтекателем.Однако наличие пневматической пульсационной системы, а также вывод проукционных кристаллов в виде суспенЭии непосредственно иэ рабочего объема кристаллизатора затрудняют его эксплуатацию в непрерывном стационарном 15режиме, что снижает его производительность и качество продукта 1 3.Наиболее близким к предлагаемомуявляется пульсационный кристаллиэатор,включающий секционированный корпус сгоризонтальным полуцилиндром в верхгней части и установленным соосно сним валом с радиальной перегородкой,трубчатое охлаждающее устройство сколлектором для ввода и вывода.хладоносителя и вертикальную перегородку с каплевидным обтекателем, приспособление для ввода раствора с коллекторной камерой, приспособление длявывода раствора, устройство для вывода кристаллов, содержащее горизонтальные полуцилиндры и коллекторы си атрубками,При возвратно-поступательном вращении вала радиальная перегородка перемещается внутри горизонтального по-З 5луцилиндра, что приводит к устойчивому колебательному движению раствора икристаллов в межтрубном пространствеохлаждающего устройства кристаллизатора, Вывод продукционных кристаллов с 40помощью вертикального канала с полуцилиндрами, установленного в центральной части днища кристаллизатора, обеспечивает стационарный гидродинамический режим в зоне охлаждения и поз воляет автоматизировать процесс выгрузки 2 ,Однако в известном кристаллизатореконструкция нижней частй, включающей,коллекторные трубы для ввода исходного раствора и вертикальный канал прямоугольного сечения с полуцилиндрамибольшего и меньшего радиуса, сложна в.изготовлении, поскольку трудно выдержать одинаковые боковые зазоры междуколлекторными камерами и наклоннымистенками днища, Следовательно, такаяконструкция приспособления для вводаисходного раствора не может обеспечить равномерное по поперечному сечению аппарата распределение кристал-. 60лизуемого раствора,Имеет место неравномерный по сечению вывод раствора через верхнийпатрубок, В аппарате отсутствует возможность регулирования величины потока хладоносителя на входе и выходе нгоризонтальном ряду теплообменных трубок, а также происходит большой теплосъем вблизи трубных решеток.В результате по трубам, расположенным ближе. к центру, будет проходить больше хладоносителя, чем на периферийных участках, что приведет кнеравномерной тепловой нагрузке охлаждающего устройства. С другой стороны,наличие значительного теплосъемавблизи трубных решеток, где имеют место застойные эоны и неблагоприятнаядля кристаллизации гидродинамика потока раствора, приведет к появлениюинкрустации стенок аппарата,Совокупность изложенных недостатков приводит к снижению производительности аппарата и ухудшению качествапродукта.ПЕль изобретения - улучшение качества продукта по фракционному составу и повышение производительности.Поставленная цель достигается тем,что в пульсационном кристаллизаторе,включающем секционированный корпусс горизонтальным полуцилиндром в верхней части и установленным соосно сним валом с радиальной перегородкой,трубчатое охлаждающее устройство сколлекторами для ввода и вывода хладоносителя, вертикальную перегородку собтекателем, приспособление для ввода раствора с коллекторной камерой,устройство для вывода кристаллов,содержащее полуцилиндры и коллекторыс патрубками, приспособление для ввода раствора снабжено соединенными скорпусом двумя перевернутыми желобами, выполненными с отверстиями в нижней части и пластинами, соединеннымис желобами и установленными на расстоянии друг от друга, при этом коллекторная камера установлена поджелобами, а полуцилиндры размещенымежду пластинами,Приспособление для вывода раствора выполнено в виде трубы со мелевымвырезом, размещенной вдоль образующей горизонтального полуцилиндра,Концы теплообменных труб и трубные решетки выполнены с теплоизоляционным покрытием, а коллекторы дляввода и вывода хладоносителя снабжены распределительными пластинами,Указанные конструктивные отличияпозволяют при больших габаритах аппарата равномерно по поперечному сечению распределять подачу питающегои вывод маточного растворов,Плотныйслой кристаллов в центральной частиднища аппарата с боков и снизу омывается исходным подогретым раствором, что предотэЬащарт сокристаллиэацию частиц и забивку разгрузочногоустройства, Кроме того, возможно быстрое и полное опорожнение аппарата,Исключается также возможность локаль1095922 ных переохлаждений кристаллизуемогораствора, приводимых к интенсивномузародышеобразованию и инкрустации ох.лаждающих поверхностей, особенновблизи трубных решеток.На фиг. 1 приведена схема пульсационного кристаллиэатора, вид спереди с разрезом и вырезами; на фиг. 2то же, вид слева.Пульсационный кристаллизатор состоит из секционированного корпуса, 1Центральная секция 1 корпуса представляет собой трубчатое охлаждающееустройство, включающее теплообменные трубы 2, трубные решетки 3, коллекторы для входа 4 и выхода 5 хладагента с распределительными пластинами 6 с изменяющимся проходным сечением, а также переточные коллекторы 7 и патрубки для ввода 8,9 и вывода 10, 11 хладоносителя. Концы теп. 20лообменных труб 2 и трубные решетки3 со стороны ввода хладоносителя имеют теплоизоляционное покрытие 12.В нижней секции 13 корпуса разме-,щены два перевернутых желоба 14, вертикальные торцы которых жестко свяэа.ны со стенками секции 13 и пластинами 15. Желоба 14 установлены наперфорированные участки днища 16 иимеют отверстия 17, К днищу 16 крепится горизонтальная коллекторная ка- З 0мера 18 с наклонным патрубком 19 ивертикальный патрубок 20, который пе.ресекает камеру 18. Между пластинами15 установлены полуцилиндры 21, концы которых закреплены в соответствую 35щих вырезах наклонных стенок 22 корпуса. С внешней стороны стенок 22напротив вырезов размещены коллекторы 23 и 24 с патрубками 25 и 26, а кпатрубку 26 присоединен патрубок 27. 40Верхняя секция 28 корпуса кристал.лиэатора снабжена радиальной перегородкой 29, закрепленной на валу 30,установленном по оси горизонтальногополуцилиндра 31 с помощью подаипников 32 и кронштейнов 33. По верхнейобразующей полуцилиндра (31 установлена труба 34 со штуцером 35. Труба34 сообщается с внутренним пространством кристаллизатора через щелевойвырез 36,50Верхнюю и среднюю секции корпусакристаллизатора по оси пересекаетвертикальная перегородка 37, котораяв нижней части заканчивается каплевидным обтекателем 38,55В верхней секции корпуса имеетсябайпасный трубопровод 39 с задвижкой40, а в нижней - патрубок 41,Наличие перевернутых желобов 14 сотверстиями 17, установленных на перфорированные участки днища 16, а так.же пластин 15, горизонтальной коллекторной камеры 18, наклонного 19,ивертикального 20 патрубков и трубы34 со щелевым вырезом 36 и штуцером п 65 т35 обеспечивают эффективное распределение кристаллиэуемого раствора повсему сечению аппарата и надежнув,бесперебойную работу узла выгрузкипродукционных кристаллов.Установка подшипников 32 с помощьюкронштейнов 33 вне корпуса аппаратаисключает корроэионное воздействие наннх агрессивных сред и позволяетосуществлять качественную герметиэа цию рабочего объема кристаллизатора,что обеспечит длительнув работоспособность механического пульсатора.Установка распределительных пластин 6 в коллекторах для ввода и вывода 5 хладоносителя, а также теплоиэоляционное покрытие 12 концов теплообменных труб и трубных решеток со стороны ввода хладоносителя позволит,избежать локальных переохлаждений кристаллиэуемого раствора, благодаря чемупредотвращается или снижается вероятность спойтанной кристаллизации и инкрустации теплообменной поверхностьПульсационный кристаллиэатор работает следующим образом.Приводимый в движение вал 30 колеблет радиальную перегородку 29, которая создает пульсацию раствора ваппарате. В пусковой период по патрубку 19 подается суспензия с целью соз 11 ания в межтрубном пространстве охлаждающего устройства пульсирующего слоя кристаллов заданной порозности изаполнения кристаллами объема, ограниченного пластинами 15, После этогов патрубок 19 подают подогретый насыщенный раствор (без кристаллов), ав патрубок 8 - охлаждающую воду.Исходный раствор, поступая в коллекторную камеру 18 по штуцеру 19,обогревает центральную часть днища16 и делится на два равных потока. Каждый из потоков через отверстия в днище 16 поступает под желоба 14,где обогревает пластины 15, еще раэ перераспределяется с помощью отверстий 17 и входит в слой кристаллов,препятствуя его осаждению. Перемещаясь снизу вверх в пульсирующем режи - ме, раствор охлаждается поверхностьютруб 2 с одновременным снятием пересыщения поверхностью кристаллов и покидает аппарат через щелевой вырез 36. С помощью патрубков 35, 8 и трубы 42 маточный раствор направляется в нижнюю секцию охлаждающего устройства в качестве хладоносителя, где он,подогревается и уже ненасыщен. ным выводится через патрубок 11.В процессе кристаллизации по мере накопления массы кристаллов в объеме аппарата и, следовательно, увеличения сопротивления слоя, замеряемого через патрубок 41, по патрубку 25 подают раствор, который, проходяод полуцилиндрами 21 увлекает крисаллы и выводится в виде продуктовой1095922 Ю 7 4 и суспенэии по патрубку 26. При этомуплотненный, слой частиц между пластн.нами 15 перемещается вниз, а новыепорции наиболее крупных кристалловнепрерывно осаждаются, заполняя .ука"эанное пространство до верхней кромки пластин 15. Выгрузка кристалловпрекратится, если это же количествораствора подавать по патрубку 27. Открытием задвижки 43 аппарат можетбыть полностью опорожнен через патру 10бок 20,Охлаждающая вода поступает попатрубку 8 в коллекторную камеру 4.Здесь благодаря распределительнымпластинам 6 с отверстиями поток воды более равномерно распределяетсяпо трубам 2. Аналогичное происходитна выходе воды иэ охлаждающего устройства. Так как вблизи трубных решеток3 имеет место ламинарный режим течения и снижается зФфективность снятияпересыщения поверхностью кристаллов,то при значительных разностях температур тепло- и хладоносителей указанная зона является наиболее подверженной инкрустации. Однако в результате наличия теплоизоляционногопокрытия 12 на данных участках поверхности значительно снижается интен.сивность охлаждения раствора.Вследствие установки подшипников32 на кронштейне 33 увеличиваетсяих срок службы, улучшается обслуживание как подшипников, так и уплотнений 44, а также облегчается центровка вала 30 относительно горизонгального полуцилиндра 31,Пуск механического пульсатора прйзаполненном аппарате может быть облегчен открытием задвижки 40 на байпасном трубопроводе 39.Предлагаемый кристаллизатор позволяет получать крупнокристаллическийпродукт узкого фракционного состава,повышать как удельную производительность, так и единичную мощность (повыпускаемой продукции) аппаратуры данного типа эа счет увеличения габаритов, а также обеспечивает надежностьи бесперебойность работы при длительной эксплуатации,1095922 цРиг. 2 Составитель Л,ЭпштейнТехред Т.фанта, Коррект Стащиши илн к Проектная,енто . ф Уж о Заказ 4055/46 Тираж 682 Подпнсио ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/

Смотреть

Заявка

3540807, 10.01.1983

УКРАИНСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УГЛЕХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

БЕЛОНОЩЕНКО ВИКТОР ПАВЛОВИЧ, ВАСИЛЬЕВ ЮРИЙ СЕМЕНОВИЧ, МОРДОВЕЦ ГРИГОРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ПЕТРИЩЕВ ВЛАДИМИР ГЕОРГИЕВИЧ, ПОНОМАРЕНКО ВИКТОР ГЕРМАНОВИЧ, ВЕНЖЕГА АЛЕКСЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, КЛЫКОВ ИГОРЬ ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B01D 9/02

Метки: кристаллизатор, пульсационный

Опубликовано: 07.06.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1095922-pulsacionnyjj-kristallizator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Пульсационный кристаллизатор</a>

Похожие патенты