Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Кристаллизатор, включающий набор соединенных в блок пустотелых дисков, каждый из которых снабжен штуцерами для подвода и отвода теплоносителя и переточными отверстиями, перемешивающее устройство, выполненное в виде установленных на приводном валу и расположенных в междисковых камерах лопастей со скребками, нижнее и верхнее основания, снабженные штуцерами для ввода и вывода обрабатываемого продукта, отличающийся тем, что в междисковых камерах установлены клапаны, связанные с валом и перекрывающие при вращении переточные отверстия дисков, а лопасти перемешивающего устройства со стороны, противоположной скребку, снабжены гребенчатыми рассекателями.

2.  Кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что клапаны установлены на лопастях и подпружинены к поверхности дисков.

3.  Кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что гребенчатые рассекатели выполнены съемными.

4.  Кристаллизатор по п.1, οтличающийся тем, что скребки подпружиненны к поверхности дисков.

5.  Кристаллизатор по п.1, отличающийся тем, что междисковые камеры снабжены штуцерами для ввода добавок.

Текст

Заявляемое изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса кристаллизации в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности и может быть использовано, в частности, в процессе производства пластичных смазок. Широко известны кристаллизаторы с очищаемой теплопередающей поверхностью. Так, известен кристаллизатор непрерывного действия секционного типа, состоящий из собранных в пакет теплообменных секций с охлаждающими рубашками, в каждой из которых размещены скребковорамные звездообразные мешалки [1]. В известном кристаллизаторе при обработке высоковязких жидкостей не обеспечивается необходимая интенсивность перемешивания, не достигается однородность распределения компонентов в получаемом продукте, а также невозможно обеспечить требуемые показатели качества продукта (связанные, например, с размером кристаллов) без значительного снижения производительности аппарата. Наиболее близким к заявляемому изобретению являются кристаллизатор с охлаждающими дисками 12]. Этот кристаллизатор представляет собой набор соединенных в блок пустотелых дисков, каждый из которых снабжен штуцерами для подвода и отвода теплоносителя и имеет переточные отверстия для перетекания кристаллизующейся смеси. В междисковых камерах расположены скребково-лопастные перемешивающие устройства, выполненные в виде установленных на приводном валу попарно лопастей так, что одна лопасть с помощью установленного на ней скребка очищает нижнюю поверхность диска, а другая - верхнюю поверхность смежного с ним диска Для ввода и вывода обрабатываемого продукта предусмотрены штуцера, расположенные в верхнем и нижнем основаниях. В описанном выше кристаллизаторе более эффективно используется поверхность теплообмена междисковых камер, однако при применении его в процессах кристаллизации высоковязких расплавов также не достигается необходимая интенсивность процесса кристаллизации, что не позволяет достигнуть высокой производительности аппарата в непрерывных процессах. Настоящее изобретение решает задачу создания аппарата непрерывного действия, эффективного для проведения процесса кристаллизации высоковязких растворов или расплавов с получением продукта, в котором кристаллизующийся компонент равномерно распределен в дисперсионной среде. Так, в производстве пластичных смазок на стадии охлаждения мыломасляной дисперсии происходит формирование кристаллической структуры мыла в дисперсионной среде и свойства полученного продукта во многом определяет качество полученной на его основе готовой смазки. Решение поставленной задачи достигается предлагаемым кристаллизатором, в котором обеспечивается значительная интенсификация процесса перемешивания и теплообмена, что позволяет и в случае осуществления процесса кристаллизации в высоковязких средах получать продукты с заданными свойствами при высокой производительности аппарата. Предлагаемый кристаллизатор, включающий набор соединенных в блок пустотелых дисков, каждый из которых снабжен штуцерами для подвода и отвода теплоносителя и переточными отверстиями, перемешивающее устройство, выполненное в виде установленных на приводном валу и расположенных в междисковых камерах лопастей со скребками, верхнее и нижнее основания, снабженные штуцерами для ввода и вывода обрабатываемого продукта, отличается тем, что в междисковых камерах установлены клапаны, связанные с валом и перекрывающие при вращении переточные отверстия дисков, а лопасти перемешивающего устройства со стороны, противоположной скребку, снабжены гребенчатыми рассекателями. Клапаны могут быть установлены на лопастях и подпружинены к поверхности дисков, с переточными отверстиями которых они взаимодействуют. Скребки также целесообразно подпружинить к поверхности очищаемых дисков. Гребенчатые рассекатели могут быть выполнены съемными, что дает возможность устанавливать в каждой камере гребни с зубьями различной формы: цилиндрической, призматической и др. Междиковые камеры могут быть снабжены штуцерами для ввода различных добавок, которые в некоторых случаях необходимо вводить по ходу процесса кристаллизации или в конце его, например, для ввода присадок при производстве пластичных смазок. Предлагаемое выполнение перемешивающего устройства позволяет формировать турбулентные вихри в кристаллизующейся смеси между дисками, а попеременным закрытием и открытием переточных отверстий генерировать пульсации давления в потоке обрабатываемого продукта. Оба этих фактора интенсифицируют перемешивание и теплоперенос, что позволяет увеличить скорость кристаллизации и обеспечить равномерное распределение кристаллизующегося компонента в жидкости с достижением необходимой производительности аппарата. Таким образом, решается поставленная задача. Так, при проведении процесса кристаллизации мыломасляной дисперсии (высоковязкий расплав мыла в масле) в производстве пластичных смазок с использованием предлагаемого аппарата достигается равномерное распределение кристаллов мыла а дисперсионной среде и формирование структурного каркаса получаемой пластичной смазки. На чертеже изображен предлагаемый кристаллизатор в разрезе. Кристаллизатор включает набор пустотелых дисков 1, соединенных фланцевыми соединениями 2. Диски снабжены штуцерами 3 для подачи и штуцерами 4 для отвода хладагента и имеют переточные отверстия 5 для перетока кристаллизирующейся смеси внутри аппарата. Через центр проходит вал 6 с приводом 7. В междисковых камерах попарно расположены установленные на валу б лопасти 8 перемешивающего устройства со скребками 9. Лопасти в паре смещены вдоль оси вала так, что скребок одной из них очищает нижнюю, а другой - верхнюю стенку смежных дисков. Скребки подпружинены к очищаемой поверхности пружинами 10. На каждой из лопастей со стороны противоположной скребку установлен гребенчатый рассекатель 11. В междисковых камерах расположены установленные на лопастях 8 (кроме самой верхней и самой нижней пары) тарельчатые клапаны 12 взаимодействующие с переточными отверстиями 5 дисков 3 и подпружиненные к поверхности соответствующего диска пружинами 13. Кристаллизатор имеет верхнее основание 14 со штуцером 15 для ввода обрабатываемой жидкости и нижнее основание 16 со штуцером 17 для вывода полученного продукта. Для ввода добавок в междисковых камерах предусмотрены штуцера 18. Кристаллизатор работает следующим образом. Исходная кристаллизующаяся смесь поступает через штуцер 15 и проходит последовательно сверху вниз междисковые камеры, перетекая через отверстия 5 в дисках 1. Хладоноситель, температура и расход которого регулируются, поступает в диски через штуцера 3, охлаждает обрабатываемый продукт в междисковых камерах и отводится через штуцера 4. Лопасти 8 перемешивающего устройства при вращении вала перемешивают, а гребенчатые рассекатели 11 создают дополнительную турбулизацию потока кристаллизирующейся смеси. Установленные на лопастях скребки 9 очищают поверхность соответствующих дисков от кристаллизующегося продукта, который подхватывается лопастями и смешивается с остальной массой продукта в междисковой камере. Тарельчатые клапаны 12, установленные на лопастях со стороны противоположной скребку, взаимодействуют с поверхностью смежных дисков, попеременно перекрывая переточные отверстия 5 и создавая тем самым пульсации давления в потоке обрабатываемого продукта. Регулируя скорость прохождения жидкости сверху вниз последовательно через междисковые камеры и скорость подачи хладоносителя в диски 1, проводят процесс кристаллизации, обеспечивая образование кристаллов заданных размеров и равномерное распределение их в остальной массе с получением на выходе однородного продукта, который отводится через штуцер 17 в нижнем основании 16.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Crystallizer

Автори англійською

Tyshkevych Leonid Vasyliovych, Bondar Vadym Andriiovych, Sverdlin Yurii Hryhorovych, Ischuk Yurii Lukych, Bulhak Vasyl Borysovych, Stakhurskyi Oleksandr Dmytrovych, Samolysov Oleksii Oleksiovych, Marchenko Maria Oleksandrivna, Perkov Mykola Mykolaiovych

Назва патенту російською

Кристаллизатор

Автори російською

Тышкевич Леонид Васильевич, Бондар Вадим Андреевич, Свердлин Юрий Григорьевич, Ищук Юрий Лукич, Булгак Василий Борисович, Стахурский Александр Дмитриевич, Самолисов Алексей Алексеевич, Марченко Мария Александровна, Перков Николай Николаевич

МПК / Мітки

МПК: B01D 9/02

Мітки: кристалізатор

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-19018-kristalizator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Кристалізатор</a>

Подібні патенти