SU731912A3 - Теплообменник - Google Patents

Description

(54) ТЕПЛООБМЕННИК

1

Изобретение относитс  к технике теплообмена и может быть использовано в химической , металлургической и других отрасл х промышленности.

Известен теплообменник, содержащий 5 обогреваемый кожух и по меньшей мере одну теплообменную секцию с вертикальными циркул ционными трубами нисход щего и восход щего потоков дисперсного материала , последние из которых размещены в ко- 10 жухе ,1. В кожухе размещены и трубы нисход щего потока.

Недостатком известного теплообменника  вл етс  низка  экономичность.

Цель изобретени  - повышение эконот 15 мичности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что трубы нисход щего потока дисперсного материала выполнены диаметром, превышающим диаметр труб восход щего потока, и 20 имеют суммарную теплообменную поверхность , не превышающую суммарную теплообменную поверхность труб восход щего потока.

Кроме того, трубы нисход щего потока 25 дисперсного материала могут быть расположены вне кожуха.

На фиг. 1 схематически изображена схема установки, включающей описываемый теплообменник; на фиг. 2 - теплообменник в вертикальном разрезе; на фиг. 3 - вариант теплообменника.

Установка преимущественно дл  получени  сухой безводной окиси алюмини  (фиг. 1) содержит вращающуюс  обжиговую печь 1 с вводом 2 приточного воздуха и выводом 3 дымовых газов, вводом 4 и выводом 5 дисперсного материала (гидроокиси алюмини ). Перед печью 1 по ходу движени  дисперсного материала расположен теплообменник 6 с кожухом 7, имеющим подвод щий 8 и отвод щий 9 патрубки дл  дымовых газов, а также загрузочный 10 и разгрузочный 11 натрубки обрабатываемого материала. Загрузочный патрубок 10 подключен к питателю 12. Дымовые газы из кожуха 7 через патрубок 9 отвод тс  в электрофильтр 13 и далее в выт жную трубу 14.

Теплообменник 6 представл ет собой аппарат (фиг. 2), в котором осуществл етс  самопроизвольное псевдоожижение дисперсного материала за счет выдел ющихс  из него при обработке паров или газов. Он содержит размещенные в кожухе 7 вертикальные циркул ционные трубы нисход щего

15 и i bcxoAaiMero 16 потоков дисперсного материала, которые в каждой из теплообменных секций соединены вверху через камеру 17 перемешивани  и внизу через камеру 18 псевдоожижени . Камеры 17 соединены одна с другой последовательно при помощи перетоков 19.

Диаметр труб 15 превышает диаметр труб 16, но суммарна  теплообменна  поверхность труб 15 не превышает суммарной теплообменной поверхности труб 16.

В варианте теплообменника (фиг. 3) труба 15 расположена вне кожуха 7.

Теплообменник работает следуюш,им образом .

Влажна  гидроокись алюмини  подаетс  через патрубок 10 непосредственно в камеру 17 перемешивани  первой секции, где она благодар  завихрени м, создаваемым «кип ш,им слоем, тесно перемешиваетс  с уже сухой окисью алюмини , имеюш,ей температуру 130-160°С,  вл юшуюс  средней температурой этой секции. Окись алюмини , выход ша  через патрубок И из теплообменника 6, содержит еш,е около 11 % химически св занной воды при температуре пор дка ,  вл ющейс  средней температурой выходной секции. Действительно, тригидрат окиси алюмини  тер ет примерно две молекулы воды, а последн   молекула отщепл етс  только примерно при 700°С во вращающейс  печи 1.

Основное сопротивление теплообмену оказывает пленка дымовых газов. Конструкци , в которой газ-теплоноситель (дымовые газы ), поступающий из печи 1, движетс  снаружи труб 15 и 16 и перпендикул рно к ним,  вл етс  наиболее целесообразной. Получаемые коэффициенты теплообмена составл ют пор дка 50 ккал/м -ч дл  труб диаметром 50 мм и температуры газа-теплоносител  500°С при скорости газа пор дка 6-8 м/с. Поверхность теплообмена, необходима  дл  получени  1000т обожженной окиси алюмини  в день, составл ет пор дка 1500 м при превращении гидроокиси алюмини , содержащей 15% гигроскопической воды и имеющей температуру 60°С, в окись алюмини , содержащую 11 % химически св занной воды и имеющую температуру 300°С. Такой теплообменник, приспособленный дл  работы с вращающейс  печью, позвол ет экономить 15-20 кг жидкого топлива на тонну

обожженной окиси алюмини  без saMeTHopj увеличени  потреблени  электроэнергии по сравнению с известными теплообменниками .

Опытна  установка, аналогична  изображенной на фиг. 2, но имеюща  только одну секцию, содержит трубу 15 диаметром 222 мм, длиной 5 метров, т. е. с площадью поверхности 3,5 м и шестнадцать труб 16

диаметром 54 мм, длиной 5 метров, т. е. с общей площадью поверхности 13,6 м Поверхность теплообмена труб 16 в четыре раза превышает поверхность теплообмена труб 15. Коэффициент теплообмена дл 

труб диаметром 54 мм составл ет 50 ккал/ м -ч-град, а дл  труб диаметром 222 мм - 25 ккал/м -ч-град.

Перепад температур между трубами 15 и 16 достигает 5-20°С в,зависимости от расхода подачи и рециркул ции. Следовательно , выделение вод ного пара в трубах 16 гораздо интенсивнее, чем в трубе 15 тем более , что при некоторых температурах реакци  дегидратации очень чувствительна к

температуре. Соответствующа  скорость нисход щего потока в трубе 15 достигает 1,5- 3 м/мин. Циркулирующа  масса в 4-8 раз превышает массу, выдаваемую теплообменником в единицу времени.

Claims (2)

1.Теплообменник, содержащий обогреваемый кожух и по меньшей мере одну теплообменную секцию с вертикальными циркул ционными трубами нисход щего и восход щего потоков дисперсного материала, последние из которых размещены в кожухе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности, трубы нисход щего потока дисперсного материала выполнены диаметром, превышающим диаметр труб восход щего потока, и имеют суммарную теплообменную поверхность, не превышающую суммарную теплообменную поверхность труб восход щего потока.

2.Теплообменник по п. 1, отличающийс  тем, что трубы нисход щего потока дисперсного материала расположены вне кожуха.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 251133, кл. F 28D 19/04, 1966.

17

ISIB 7