Апарат псевдозрідженого шару

Корисна модель належить до масообмінного обладнання, а саме до пристроїв для обробки сипких матеріалів у псевдозрідженому шарі, в тому числі і для зневоднення та грануляції гомо- і гетерогенних систем у потоці газоподібного зріджуючого агента, і може бути використана в хімічній, харчовій та споріднених з ними галузях промисловості. Одним з найбільш ефективних і продуктивних методів оброблення сипких матеріалів є ї оброблення у газоабо гідродинамічному псевдозрідженому шарі, створюваному висхідним потоком газоподібного або рідкого зріджуючого агента. Цей метод реалізується у відповідних апаратах псевдозрідженого шару. Так, відомий апарат псевдозрідженого шару, що містить вертикальну робочу камеру, днище, кришку та технологічні патрубки, а також підтримуючу решітку, при цьому робочу камеру виконано жорсткою у формі кругового циліндра [Мікульонок І.О. Ме ханічні, гідромеханічні й масообмінні процеси та обладнання хімічної технології: Навч. посіб. - 2-ге вид., переробл. і допов. - К.: ІВЦ «Політехніка», 2002. - С.152, рис. 2-69,а]. Цей апарат для забезпечення його надійної роботи передбачає обов'язкове застосування підтримуючої решітки й не дозволяє ефективно обробляти полідисперсні матеріали, оскільки швидкість зріджуючого агента по висоті робочої камери незмінна. Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого технічного рішення є апарат псевдозрідженого шару, що містить вертикальну робочу камеру, днище, кришку та технологічні патрубки, при цьому робочу камеру виконано жорсткою у формі кругового конуса [там же, С.152, рис. 2-69,б]. На відміну від аналога, що розглянуто, завдяки наявності робочої камери у вигляді кругового конуса швидкість зріджуючого агента по її висоті поступово зменшується, що дозволяє обробляти полідисперсні матеріали. Але виконання робочої камери жорсткою суттєво зменшує те хнологічні можливості апарата, оскільки передбачає незмінність її форми. В основу пропонованої корисної моделі покладено задачу вдосконалення апарата псевдозрідженого шару, в якому його нове конструктивне виконання забезпечує можливість регулювання площі поперечного перерізу робочої камери по її висоті, а отже - можливість ефективної обробки полідисперсних матеріалів у широкому діапазоні розмірів їхніх частинок та/або їхньої маси. Поставлена задача вирішується тим, що в апараті псевдозрідженого шару, що містить вертикальну робочу камеру, днище, кришку та технологічні патрубки, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що робочу камеру виконано у вигляді еластичного рукава, зовні якого змонтовано перетискувальний пристрій, виконаний у вигляді щонайменше однієї пластини, встановленої з можливістю переміщення в горизонтальній площині. У найприйнятніших прикладах виконання апарата перетискувальний пристрій виконано у вигляді ірисової діафрагми; еластичний рукав розташовано всередині оболонки, оснащееної патрубком підведення стисненого повітря; над перетискувальним пристроєм з можливістю зворотно-поступального руху і взаємодії з еластичним рукавом розташовано щонайменше один натискний елемент. Виконання робочої камери у вигляді еластичного рукава (наприклад, з гуми на основі силіконового каучуку, яка має високі еластичність, міцність, а також хімічну, механічну й термічну стійкість), зовні якого змонтовано перетискувальний пристрій, забезпечує можливість регулювання площі та форми поперечного перерізу еластичного рукава у першу чергу в місці розташування перетискувального пристрою за рахунок його дії на зазначений рукав. При цьому завдяки еластичним властивостям рукава відповідно змінюється і його форма на робочій ділянці від перетискувального пристрою до кришки апарата. Регулюючи ступінь взаємодії перетискувального пристрою з еластичним рукавом, забезпечують різний ступінь дії зріджуючого агента на оброблюваний матеріал. Виконання перетискувального пристрою у вигляді щонайменше однієї пластини, встановленої з можливістю переміщення в горизонтальній площині суттєво спрощує механізм регулювання ступеня взаємодії перетискувального пристрою з еластичним рукавом. При цьому форма рукава може бути довільною: циліндричною, призматичною та ін. Виконання перетискувального пристрою у вигляді ірисової діафрагми забезпечує можливість рівномірної зміни форми еластичного рукава від циліндричної до конічної з різним кутом конусності. Форма рукава в цьому разі бажано має бути циліндричною. Розташування еластичного рукава всередині оболонки, оснащееної патрубком підведення стисненого повітря, дозволяє діяти на зовнішню поверхню рукава стисненим повітрям, що під час роботи апарата інтенсифікує технологічний процес, а під час зупинки апарата сприяє очищенню внутрішньої поверхні рукава від твердих відкладень. Розташування над перетискувальним пристроєм з можливістю зворотно-поступального руху і взаємодії з еластичним рукавом щонайменше одного натискного елемента забезпечує можливість локальної зміни форми еластичного рукава, а отже - і зміни гідродинаміки потоку оброблюваного матеріалу під час роботи апарата. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг.1 - поздовжній розріз апарата, приклад виконання перетискувального пристрою у вигляді однієї пластини; Фіг.2 - те саме, приклад виконання перетискувального пристрою у вигляді ірисової діафрагми; на Фіг.3 - переріз по А-А на Фіг.2. Апарат псевдозрідженого шару містить вертикальну робочу камеру, виконано у вигляді еластичного рукава 1, днище 2, кришку 3 і технологічні патрубки 4-7 для вводу зріджувального агента (4) та оброблюваної сировини (5), а також виводу зріджувального агента (6) та готового продукту (7). Еластичний рукав 1 може бути виготовлений, наприклад, із гуми на основі силіконового каучуку, яка має високі еластичність, міцність, а також хімічну, механічну й термічну стійкість. Зовні еластичного рукава 1 змонтовано перетискувальний пристрій, виконаний у вигляді пластини 8 (Фіг.1), встановленої з можливістю переміщення в горизонтальній площині, або у вигляді ірисової діафрагми 9 (Фіг.2, 3). При цьому в разі виконання перетискувального пристрою у вигляді щонайменше однієї пластини 8 поперечна форма еластичного рукава може бути різноманітною (круглою, прямокутною, квадратною та ін.), а в разі виконання у вигляді ірисової діафрагми 9 - бажано круглою. Еластичний рукав 1 при цьому може бути розташовано всередині оболонки 10, оснащееної патрубком 11 підведення стисненого повітря (Фіг.2), а над перетискувальним пристроєм з можливістю зворотно-поступального руху і взаємодії з еластичним рукавом 1 може бути розташовано щонайменше один натискний елемент 12 (Фіг.1). Апарат працює в такий спосіб. У патрубок 5 надходить оброблювана сировина, а в патрубок 4 подається зріджуючий агент, утворюючи всередині еластичного рукава 1 псевдозріджений шар оброблюваних гранул. Змінюючи відносне положення пластини 8 (див. Фіг.1) або взаємне положення пелюсток ірисової діафрагми 9 (див. Фіг.2, 3), забезпечують необхідну форму еластичного р укава 1, яка якнайкраще відповідає необхідним умовам процесу обробки сировини. Подавання всередину оболонки 10 крізь патрубок 11 стисненого повітря дозволяє діяти на зовнішню поверхню рукава 1, що під час роботи апарата інтенсифікує те хнологічний процес, а під час зупинки апарата сприяє очищенню внутрішньої поверхні рукава 1 від твердих відкладень. Розташування же над перетискувальним пристроєм з можливістю зворотно-поступального руху і взаємодії з еластичним рукавом 1 натискного елемента 12 забезпечує можливість локальної зміни форми еластичного рукава 1 (у тому числі й накладання імпульсів на еластичний рукав 1), а отже - і зміни гідродинаміки потоку оброблюваного матеріалу під час роботи апарата. Пропонована корисна модель суттєво розширяє технологічні можливості апарата за умови відносно простих конструкції та умов експлуатації.