Кристалізатор безперервної дії

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к кристаллизаторам непрерывного действия для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ в химической и смежных с ней отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения дисков за счет увеличения скорости движения теплоносителя в них. В кристаллизаторе выполнено устройство для подвода и отвода хладоносителя в пустотелые теплообменные элементы, выполненные в виде входного и выходного коллекторов, каждый из которых параллельно подсоединен посредством патрубков к указанным пустотелым элементам, а внутри каждого пустотелого теплообменного элемента установлена коническая обечайка, нижний торец которой расположен у внутренней стенки корпуса кристаллизатора, а верхний у днища верхней тарелки пустотелого теплообменного элемента, образуя с ним кольцевой зазор. При этом патрубки входного коллектора установлены над коническими обечайками, а патрубки выходного коллектора - под коническими обечайками каждого пустотелого элемента, кроме этого, верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными. В процессе перемешивания и охлаждения исходного раствора внутри кристаллизатора посредством унифицированных секционных мешалок, расположенных между смежными пустотелыми теплообменными элементами, исходный раствор охлаждается и из него 'выпадают кристаллы. Образовавшаяся суспензия непрерывно отводится за пределы кристаллизатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к устройствам для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ н может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения дисков за счет увеличения скорости движения хладоносителя в них. На фиг.1 изображен кристаллизатор непрерывного действия; на фиг.2 - пустотелые элементы с входным и выходным коллекторами; на фиг.З - коническая обечайка, верхний торец которой выполнен пилообразным„. Кристаллизатор содержит пакет унифицированных пустотелых тегагаобменных элементов )к установленных один на другом, в виде этажерки, нижнее (21) (22) (46) (72) (53) 4322316/23-26 26.10.87 30.04.90. Бюл. № 16 В.А.Бондарь и Ю.Г.Свердлин 66.065.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 704642, кл. В 01 D 9/02, 1979. С 1560259 и верхнее основания 2 и 3, ограничивающие пакет унифицированных пустотелых теплообменных элементов, стянутый посредством стяжек 4, образуя корпус кристаллизатора, в центре которого проходит приводной вал 5, на котором жестко крепятся унифицированные секционные мешалки 6, расположенные между смежными унифицирован- JQ ными пустотелыми теплообменными элементами. Приводной вал нижним концом установлен в подпятнике 7, предусмотренном в нижнем основании, и проходит через сальниковое уплотнение 8, 15 предусмотренное на верхнем основании 3. ля температуры отводящего хладоносителя. Ка нижнем основании предусмотрена коническая лейка 30 со штуцером 31 для отвода суспензии и снабжена рубашкой 32 со штуцерами 33 и 34 для подвода и отвода теплоносителя. На верхнем основании расположены два унифицированных штуцера 35 и 36, один из которых служит для подвода исходного раствора, а другой - для соединения с атмосферой. Кристаллизатор работает следующим образом. Исходный раствор подается через ' штуцер 35, а отводится в виде суспензии через штуцер 31. Хладоноситель подается противотоком через штуцер 25, а затем по распределительному коллектору 23 и патрубкам 19 распыляется внутри унифицированных пустотелых теплообменных элементов, а затем через патрубки 20 собирается в коллектор 27 и отводится через штуцер 28. Исходный раствор тщательно перемешивается внутри кристаллизатора унифицированными секционными мешалками 6, расположенными между смежными унифицированными пустотелыми элементами> и охлаждается, при этом из раствора выпадает твердая фаза, образуя суспензию, гранулометрический состав которой растет по мере приближения суспензии к выгрузочному штуцеру 31. В процессе тепломассообмена на теплопередающих поверхностях образуется і твердый осадок кристаллов, который непрерывно очищается вращающимися скребками 14, свободно помещенными в вилке 13. При этом полудиски 15 жестко крепятся к ступице 12, установлены наклонно по отношению оси вращения унифицированных секционных мешалок, это обеспечивает движение исходного раствора вблизи поверхностей теплообмена при одновременном его перемешивании. Далее посредством муфты 9 вал 5 соединен с валом привода 10, установленном на кронштейне 11, жестко 20 крепящемся на верхнем основании. Унифицированная секционная мешалка конструктивно состоит из ступицы 12, снабженной шпоночным пазом, вилки 13, перфорированных скребков 14 25 и двух полудисков 15. Унифицированный пустотелый теплообменный элемент состоит из нижней 16 и верхней 17 тарелок в основании с центральным отверстием и отбортован- 30 ным кольцевыми периметрами установленными друг на друга основаниями, цилиндрической обечайки 18, расположенной между нижней и верхней тарелками, снаружи которой диаметрально 35 расположены два патрубка 19 и 20 для подвода хладоносителя и отвода отработанного хладоносителя. С внутренней стороны цилиндрической обечайки установлена и приварена по большому 40 периметру коническая обечайка 21, а меньший периметр выполнен зубчатым 22 и сопрягается с верхней тарелкой 17 через зазор 0,5-1,0 мм. Каждый штуцер для подвода хладоно- 45 сителя, установленный на унифицированном пустотелом элементе, соединен с распределительным коллектором 23 через регулируемый вентиль 24 и снабПерфорированные лопасти обеспечижен штуцером 25 для подвода хладоно- 50 вают лучшее перемешивание суспензии сителя, внутри кристаллизатора. В процессе работы кристаллизатоКаждый патрубок 20, расположенный ра можно регулировать процесс кристалс диаметрально противоположной стороны, через патрубок 26 соединен с ^г лизации за счет количества лодавае-, мой воды, которую можно регулироотводящим коллектором 27 для отвода вать на каждой секции вентилем 24, отработанного хладоносителя и снабпри этом на выходе из каждого унифижен штуцером 28. На каждом патрубке цированного пустотелого теплообменпредусмотрен термометр 29 для контро 560259 * ного элемента установлен термометр теплопередадащей ионерюности, эффек29, по показаниям которого произвотивное пленочное охлалдение каждого дится установка расхода хладоносипустотелого теплооб мешкио элемента теля. с ( д и с к а ) , существенно повысив теплоВнутри каждого пустотелого теплоотдачу на каждом диске, увеличив прообменного элемента установлена кониизводительность кристаллизатора, при ческая обечайка 21, нижний торец коэтом давление внутри диска сохраняетторой расположен у внутренней стенки ся атмосферное, а это позволяет искорпуса кристаллизатора, а верхний - Ю пользовать тонкостенные диски с миу днища верхней тарелки пустотелого нимальной массой. теплообменного элемента, образуя с ним кольцевой зазор, при этом патрубФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ки 19 входного коллектора установлены над коническими обечайками 21, а 1 . Кристаллизатор непрерывного 15 патрубки 20 выходного коллектора действия, включающий установленные под коническими обечайками каждого один на другом стянутые в единый папустотелого элемента. Кроме этого, кет пустотелые диски, состоящие из верхние торцы конических обечаек выверхних и нижних тарелок и цилиндриполнены пилообразными. 20 ческой обечайки с патрубками для ввоХладоноситель, подводимый через патрубок 19, заполняет кольцевой объем конической формы, а затем через кольцевой зазор между верхним торцом конической обечайки и енутрен- 25 ней поверхностью верхней тарелки пустотелого элемента (диска) растекается веерообразно тонкой пленкой с большой скоростью по всей теплопередающей поверхности диска. Отработан- ЗО ный хладоноситель, поступающий на нижнюю тарелку диска в полости, непрерывно отводится через отсасывающий патрубок 20 за пределы диска. Следовательно, при введении в конструкцию диска конической обечайки дости- 35 гается высокая скорость движения хладоносителя относительно его внутренней теплопередающей поверхности, а следовательно, существенно возрастает коэффициент теплоотдачи, что повышает производительность кристаллизатора. да и вывода хладоносителя, в которых размещен распределитель хладоносителя, мешалки-скребки, расположенные между дисками, и устройство для подвода и отвода хладоносителя в кристаллизатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения дисков за счет увеличения скорости движения хладоносителя в них, распределитель хладоносителя выполнен в виде конической обечайки, нижний торец которой расположен у внутренней стенки цилиндрической обечайки, а верхний - у днища верхней тарелки, образуя с ним кольцевой зазор, при этом патрубки входного коллектора установлены над коническими обечайками, а патрубки выходного коллектора - под коническими обечайками, 2, Кристаллизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что верхние торцы конических обечаек выполнены пилообразными. 3„ Кристаллизатор по п.1, о т л и Такое конструктивное исполнение 45 ч а ю щ и й с я тем, что устройство системы внутреннего охлаждения пустодля подвода и отвода хладоносителя в телого теплообменного элемента (дискристаллизатор выполнено в виде входка), выполненного в виде двояковогного и выходного коллекторов, каждый нутой линзы, позволяет осуществить из которых параллельно подсоединен равномерное, распределенное по всей 50 посредством патрубков к дискам 0 1560259 ъ to 28 «І 'j^^^SS^s Л \ V фиъ 2 1560259 Фиг.З Редактор Е.Копча Составитель И.Рогачева Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо Заказ 937 Тираж 550 . Подписное і БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г» Ужгород, ул. Гагарина, 101