Теплообмінник для сипких матеріалів

Реферат: UA 83930 U UA 83930 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі енергетики, точніше - до теплообмінних пристроїв для проведення процесу нагрівання, сушіння, охолодження сипких матеріалів і може бути використана в енергетиці, хімії, нафтохімії, металургії, а також промисловості будівельних матеріалів. Відомим є теплообмінник поверхневого типу, що містить систему для циркуляції тепло- або холодоносія, встановлену на віброплатформі, при цьому система для циркуляції тепло- або холодоносія виконана у вигляді набору окремих однакових секцій, що розміщені одна на одній в протилежних напрямках, та кількість яких визначена розрахунками, з встановленими в них порожнистими лотками з нахиленими поверхнями, і з можливістю з'єднання внутрішнього простору лотків зовнішніми патрубками [патент України № 28015 МПК: F28D 7/10, опубл. 26.11.2007]. Недоліками вказаного теплообмінного апарата є недостатня інтенсивність теплообміну у зв'язку з невеликим часом перебування рідини (тепло- або холодоносія) в секціях апарата та неравномірним розподілом її швидкості, а також недостатня компактність конструкції за рахунок наявності зовнішніх з'єднувальних патрубків. Більш близьким до запропонованого є теплообмінник для системи сипкий матеріал - рідина, що містить систему для циркуляції тепло- або холодоносія, виконану у вигляді встановлених на віброплатформі окремих однакових секцій, розміщених одна на одній в протилежних напрямках з порожнистими лотками з нахиленими поверхнями, порожнисті лотки виконані з встановленими розподільними перегородками і з можливістю з'єднання внутрішнього простору лотків внутрішніми з'єднуючими патрубками [патент України № 56602 МПК: F28D 7/10, опубл. 25.01.2010 - прототип]. Недоліками вказаного теплообмінного апарата є значний гідроопір, мала поверхня теплообміну та значна маса апарата. В основу даного технічного рішення поставлена задача створення теплообмінника для сипких матеріалів, конструктивні особливості якого забезпечують зниження гідроопору з одночасним збільшенням поверхні теплообміну та зниженням маси. Поставлена задача вирішена в запропонованому теплообміннику для сипких матеріалів, що містить систему для циркуляції тепло- або холодоносія, виконану у вигляді встановлених на віброплатформі окремих однакових секцій, розміщених одна на одній в протилежних напрямках, за рахунок того, що в секціях встановлено змійовики, які сполучені з'єднуючими патрубками. На відміну від прототипу згідно з корисною моделлю, в секціях теплообмінника для сипких матеріалів встановлюють змійовики, загальна довжина яких забезпечує необхідний час перебування рідини в апараті, а з'єднання змійовиків проводиться внутрішніми з'єднуючими патрубками, що зменшує гідроопір і масу апарата та збільшує поверхню теплообміну. Суть корисної моделі пояснюється схемою теплообмінника для сипких матеріалів (Фіг. 1) та його окремої секції (Фіг. 2). На Фіг. 1, 2 відображено: набір секцій 7, які розміщенні одна на одній в протилежних напрямках з розташованими в них нахиленими поверхнями 2 з зазором та встановленими над ними змійовиками 3, кришка 4 з патрубком вводу сипкого матеріалу 5, патрубки для подачі та відводу рідини 6 і 7, внутрішні з'єднуючі патрубки 8, віброплатформа 9 з віброприводом 10 та отвором для виводу сипкого матеріалу 11 встановлена на пружинах 12. Окрема секція 1 має монтажне вікно 13 та складається з нахиленої поверхні 2 та встановленим над нею змійовиком 3, вхідного та вихідного з'єднувальних патрубків 14 і 75 відповідно. Теплообмінник для сипких матеріалів працює наступним чином. Сипкий матеріал подається через патрубок 5 у кришці 4, а виводиться через отвір 11 у віброплатформі 9. У теплообміннику сипкий матеріал спочатку рухається у стані віброкипіння по нахиленій поверхні 2, обтікаючи змійовик 3, усередині якого циркулює вода (холодо- або теплоносій), а потім просипається через зазор 11 на наступну секцію 1, де проходять аналогічні процеси. Охолоджуюча вода подається та відводиться по патрубках 6 і 7 відповідно, циркуляція води між секціями 7 досягається завдяки з'єднанню змійовиків внутрішніми з'єднуючими патрубками 8. Віброкиплячий стан матеріалу забезпечується віброплатформою 9, на якій встановлений теплообмінник. Характер вібровпливів визначається віброприводом 10. Поверхня 2, по якій рухається сипкий матеріал, нахилена під кутом 4° до горизонту. Площа поверхні теплообміну 2 для розробленої модифікації складає 1 м . Рідина, надходячи у вхідний з'єднувальний патрубок 14, рухається у внутрішньому просторі змійовика 3 і виходить через вихідний з'єднувальний патрубок 15. З'єднувальні патрубки для введення та виведення рідини 14 та 15 розташовані так, щоб забезпечувалась можливість протинапрямного встановлення секцій одна на одну. Для з'єднання патрубків при монтажі секцій передбачений монтажне вікно 13. Описані конструктивні особливості теплообмінника для сипких матеріалів дозволяють зменшити гідроопір та одночасно збільшити поверхню теплообміну за рахунок того, що в 1 UA 83930 U 5 секціях встановлено змійовики 3, які з'єднується внутрішніми з'єднуючими патрубками 8, при цьому загальна маса конструкції зменшується. Таким чином, запропонований теплообмінник працездатний, забезпечує інтенсифікацію теплообміну в ньому при спрощенні конструкції, що й обумовлює можливість його промислового застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Теплообмінник для сипких матеріалів, що містить систему для циркуляції тепло- або холодоносія, виконану у вигляді встановлених на віброплатформі окремих однакових секцій з нахиленими поверхнями, розміщених одна на одній в протилежних напрямках, який відрізняється тим, що в секціях встановлено змійовики, які сполучені з'єднуючими патрубками. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2