Пульсационный кристаллизатор

(5 р 4,В 01 Р 9/02 ПИСА БРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ орпоп.1,отя тем, что разгруснабжено полуциисталлиза ющийс личзочное устролиндрами.4. Кристалчающий во п.1,о т л но желоба выверху иторцами к тор по я тем, ч яющимися утренними нкам разг индры и сположеныполнены расширприкреплены внпродольным стеройства, полуцилры которого ракорпуса. чного устллектопод днищ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССР У 703115, кл. В О 1 Р 9/02, 1979. (54)(57) 1. ПУЛЬСАЦИОННЫй КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий секционный корпус с днищем, трубчатое теплообменное устройство, распределители потока в виде перевернутых желобов, разгрузочное устройство с коллекторами и полуцилиндрами, коллекторные камеры и патрубки ввода, отвода раствора и вывода кристаллов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения,качества продукта, он снабжен двумя цилиндрами, расположенными по осикристаллизатора, при этом пер, вый цилиндр снабжен коническим дни,ЯО 1212455 А щем и поршнем, установлен в верхней секции корпуса и соединен с коллек-. торными камерами с помощью трубопроводов, а второй цилиндр расположен над первым и прикреплен к корпусу верхней секции корпуса фланцевым соединением.2. Кристаллизатор по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что второй цилиндр снабжен патрубком для вывода раствора, а шток поршня расположен по его оси и снабжен сальниковым уплотнителем и подшипником скольжения,3, Кр те10 (5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации веществ из раствора и можетнайти применение в коксохимической,химической и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества продукта,%На фиг.1 изобрвжен предлагаемыйкристаллизатор; на фнг.2 - то же,вид .сбоку.Пульсационный куисталлизатор состоит из корпуса, разделенного насекции 1-3. Верхняя секция 1 выполнена в виде перевернутого усеченного конуса. Средняя секция 2, прямоугольного сечения, представляет.собой трубчатое теплообменное устройство. Нижняя секция 3 также имеет прямоугольное сечение, По осиаппарата в верхней секции 1 жестко установлен вертикальный цилиндр 4с коническим днищем 5 и поршнем 6.Цилиндр 4 соединен с помощью трубопроводов 7 с коллекторными камерами 8 распределителей 9 потока. Дляусиления жесткости креппения цилиндра 4 к корпусу 1 аппарата могут бытьиспользованы дополнительно другиеконструктивные элементы, йапримерпластины (не показаны),Установке цилиндра 4 с поршнем 6и коническим днищем 5 внутри секции 1 и соединение его с помощьютрубопроводов 7 .с коллекторными камерами 8 распределителей 9 потоковпозволяет осуществлять пульсациюраствора по замкнутому контуру попринципу одновременного нагнетаниявсасывания,Соасно с цилиндром 4 с помощьюфпанцевого соединения 10 прикрепленк корпусу секции 1 второй цилиндр 11большего диаметра, чем цилиндр 4.Он оборудован крышкой 12, на которой смонтированы сепьниковое уплотнение 13 и подшипник. 14 скольжениядля штока 15, который жестко связанс поршнем 6. Подшипник 14 крепитсяк крышке 12 с; помощью кронштейнов 16, а свльниковое уплотнение 13оборудовано брызгоулавливателем 17,Кроме того, цилиндр 11 снабжен патрубком 18 для вывода маточного раствора.Установка на корпусе секции 1цилиндра 11 с патрубкои 18 вывода раствора, сальниковым уплотнением 13 ,и подшипником 14 скольжения с помощью фланцевого соединения 10 позволяет осуществлять качественную центровку штока 15 с поршнем .6 от носительно внутреннего цилиндра 4, ,наиболее рационально решает вопрос вывода отработанного раствора из аппарата, значительно упрощает обслуживание и ремонт пульсатора.Теплообменное устройство 2 (средняя секция) состоит иэ труб 19, переточных коллекторов 20, входных 1коллекторов 2 и 22 с патрубками 23 и 24 для ввода хладоносителя. Вывод хладоносителя осуществляется с помощью коллекторов 25 и 26 по патрубкам 27 и 28, Патрубки,18 и 24 соединены трубой 29.Нижняя секция 3 оборудована распределителями 9 потока, выполненными в виде перевернутых желобов расширяющимися к верху, и внутренними торцами, прикрепленными к продольным стенкам 30 разгрузочного устройства 31, которое содержит горизонтальные полуцилийдрь 1 32 и коллекторы 33 и 34 с патрубками 35 и 36 (на фиг.2 их проекции совпадает) для ввода раствора и патрубком 31 для вывода кристаллов, расположенные под днищем 38 кристаллиэатора.Выполнение распределителей потоков в виде перевернутых горизонтальных желобов, расширяющихся кверху, позволяет обеспечить равномерное распределение потоков по сечению аппарата, так как расширяющаяся часть желобов одновременно выполняет роль дополнительных коллекторов. Кроме того, такое конструктивное выполнение желобов уменьшает сопротивление нижней части аппарата при положении пульсации.Закрепление внутренних торцов желобов к продольным стенкам разгрузочного устройства и расположение его горизонтальных полуцнлиндров и коллекторов под днищем кристаллизатора повьзиает надежность работы аппарата, упрощает изготовление его нижней чести и обслуживание разгрузочного устройства.Коллекторные камеры 8 снабжены штуцерами 39 для ввода исходного раствора и сообщаются с внутренним пространством кристаллиэатора с помощью отверстий 40, напротив которых установлены перевернутые желоба 9, Кро- ме того, отдельные участки поверхности трубчатого теплообменного устройства 2 покрыты теплоизоляцией 41, а его коллекторы 21, 22, 25 и 26 снаб жены перфорированными перераспределительными пластинами 42. Для вывода раствора на брызгоулавливателя 17 последний оборудован сливным патрубком 43, а для полного экстренного 1 О опорожнения кристаллиэатора внизу имеется патрубок 44.Пульсационный кристаллизатор работает следующим образом.15Исходный раствор по патрубкам 39 поступает в коллекторные камеры 8. При нисходящем движении поршня 6 из цилиндра 4 вытесняется по трубопроводам .7 определенный объем раствора, 20 который совместно с исходным раствором с помощью отверстий 40 и желобов 9 поступает. в межтрубное пространство теплообменного устройства 2, При этом в верхней секции 1 часть 25 раствора войдет в цилиндр 4 (над поршнем 6), а избыток вытесняется через патрубок 18 в трубу 29.При восходящем движении поршня 6 раствор по трубопроводам 7 поступа- З 0 ет вверх, в цилиндр 4, а в межтрубном пространстве секции 2 в это время имеет место нисходящий поток, причем он меньше восходящего, так как часть вытесняемой из цилиндра 4 поршнем 6 жидкости вследствие непрерывной подачи исходного раствора в патрубки 29 непосредственно поступает в патрубок 18.Таким образом, вследствие возвратно-поступательного движения поршня 6 в цилиндре 4 и благодаря тому, что цилиндр 4 связан с нижней частью рабочего объема аппарата трубопроводами 7, в межтрубном пространстве секции 2 происходит воэвратнопоступательное движение суспензии ,(пульсация ) при одновременном непрерывном поступательном движении раствора и его охлаждении теплообменными трубами 19. В результате этого в межтрубном пространстве секции 2 поддерживается устойчивый режим обтекания поверхности охлаждения при ,:заданной частоте. Амплитуда колеба .ния суспензии четко соответствует величине максимального отклонения поршня 6 от среднего положения. Охлажденный раствор из межтруб-ного пространства секции 2 поступает в верхнюю секцию 1 аппарата, гдеотделяется от кристаллов и по трубе 29 направляется в качестве хладоносителя в нижнюю часть теплообменного устройства 2 по патрубку 24.В патрубок 23 подается охлаждающаявода. Для уменьшения теплового потока вблизи трубных решеток с цельюпредотвращения инкрустации теплообменного устройства со стороны хладоносителя поверхности покрытытеплоизоляцией 41, а коллекторы21, 22, 25 и 26 оборудованы перфорированными перераспределительнымипластинами 42,В верхней секциисосредоточены наиболее мелкие кристаллы, которые по мере укрупнения перемещаютсяв нижнюю часть кристаллизатора.Вывод кристаллов производитсяс помощью разгрузочного устройства 31, для чего в патрубок 36 подается раствор, который проходитколлектор 33 и полуцилиндры 32, гдепроисходит сусвендирование кристаллов. Суспензия выводится через локовой коллектор 34 и патрубок 37.Отбор кристаллов прекращается приподаче раствора в патрубок 35который расположен напротив патруб-ка 37 и имеет с ним общий коллектор 34.Регулируя распределение подаваемого раствора по патрубкам 35 и 36(при постоянном его расходе ), можноосуществлять автоматическую выгрузку кристаллов, что обеспечивает поддержание их массы в аппарате на постоянном уровне,Для предотвращения попадания раствора на подшипник 14 установлен брызгоулавливатель 17, с патрубком 43, по которому отводится раствор при недостаточно полной герметичности сальникового уплотнения 13.Размеры желобов 9 и отверстий 40, а также их количество выбирают та- " ким образом, что свободное сечение между. желобами на уровне их расширения было равно сечению желобов 9 ( в горизонтальной плоскости) на уровне их сужения, Площадь указанных сечений, а также отверстия 40 устанавливают такими, чтобы при распределении потоков поддерживалось невы"сокое гидравлическое сопротивление и малое содержание твердой фазы в нижней части криствллизатора.Высоту желобов 9 устанавливают такой, чтобы их объем до уровня отверстия 40 превышал объем, вытесняемый за половину периода колебания суспензии при нисходящем потоке в межтрубном пространстве секции 2..Выполнение указанных требований предотвращает попадание кристаллов в коллекторные камеры 8 и трубопроводы 7 и обеспечивает устойчивую работу кристаллизатора.