ГИДРОЦИКЛОН-КРИСТАЛЛИЗАТОР

Полезная модель относится к устройствам для одновременной кристаллизации и классификации продукта и может быть использована в химической и пищевой промышленности, а также в холодильной технике.
Известен гидроциклон - кристаллизатор, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальными щелями для ввода исходного продукта, верхний сливной патрубок, рубашку, расположенную снаружи корпуса, с патрубками подвода и отвода теплоносителя, дополнительную рубашку и магнитную обмотку (А.с. СССР №899146, кл. В 04 С 3/02, опубл. 23.01.1982 г.).
Недостатком данного гидроциклона - кристаллизатора является нагрев магнитной обмотки во время длительной работы, который приводит к повышению температуры исходного вещества, что снижает процесс образования кристаллов.
Задача полезной модели - повышение эффективности процесса кристаллизации.
Поставленная задача решается тем, что гидроциклон-кристаллизатор, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальными щелями ввода исходного продукта, сливной и выпускной патрубки, рубашку, расположенную снаружи корпуса с патрубком подвода теплоносителя и патрубок ввода жидкости, согласно полезной модели, наружная коническая поверхность рубашки снабжена теплообменниками, а цилиндрическая поверхность снабжена устройством для образования капель, выполненным в форме кольца, снабженного насадками с отверстиями.
Снабжение гидроциклона - кристаллизатора (гидроциклона) теплообменниками, в частности термоэлектрическими, дает возможность
поддерживать достаточно низкую температуру теплоносителя, способствующую тому, что капли жидкости уже на 1/2 пути подвергаются процессу кристаллизации, что повышает эффективность образования кристаллов льда и их сепарации.
Установка на гидроциклоне устройства для образования капель, выполненного в форме кольца, снабженного насадками с отверстиями, позволяет подавать жидкость по всему периметру рубашки в поток теплоносителя, движущегося через патрубок подвода к верхней части гидроциклона, в виде капель определенного размера. При этом отверстия на насадках предпочтительнее выполнять одного размера.
В качестве теплоносителя рекомендуется использовать жидкость с плотностью выше плотности воды, нетоксичную, гидрофобную с температурой замерзания не выше 240°К, например, кремнийорганическую жидкость марки ПЭС-4ГОСТ 13004-77.
На фиг.1 представлен продольный разрез гидроциклона - кристаллизатора, на фиг.2 - поперечный разрез А-А, на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б.
Гидроциклон - кристаллизатор содержит корпус 1 с тангенциальными щелями 2 ввода исходного продукта, выпускной патрубок 3, глубину погружения которого в корпус можно изменять, сливной патрубок 4, для выпуска отработанного теплоносителя, рубашку 5, расположенную снаружи корпуса 1 с образованием между ней и корпусом 1 кольцевого пространства 6, с патрубком 7 подвода теплоносителя. Наружная коническая поверхность рубашки 5 снабжена термоэлектрическими теплообменниками 8, а цилиндрическая поверхность устройством для образования капель, выполненным в форме кольца 9 и насадок 12 с отверстиями 13. Насадки 12 размещены в кольцевом пространстве 6. Устройство для образования капель соединено с клапаном 10, установленным на трубопроводе 11, подающем жидкость.
Гидроциклон - кристаллизатор работает следующим образом. Теплоноситель под давлением через патрубок 7 подвода теплоносителя подается в гидроциклон и поднимается в кольцевом пространстве 6. В этот момент подключаются термоэлектрические теплообменники 8, которые значительно снижают температурный уровень теплоносителя. Открывается клапан 10 на трубопроводе 11 и жидкость, под давлением несколько превышающим давление теплоносителя, поступает в кольцо 9 устройства для образования капель, откуда через отверстия 13 насадок 12 поступает в кольцевое пространство 6 в виде капель. Сразу же начинается краткосрочный процесс кристаллизации, который заканчивается на 1/2 совместного с теплоносителем пути. Теплоноситель, содержащий кристаллы жидкости, через тангенциальные щели 2 по касательной поступает в корпус 1 и закручивается. Под действием центробежных сил инерции, теплоноситель прижимается к стенкам корпуса 1 и удаляется через сливной патрубок 4, а кристаллы льда смещаются ближе к оси вращения потока, поднимаются и отводятся через выпускной патрубок 3.
Эффективность гидроциклона - кристаллизатора достигается тем, что он имеет значительный рабочий интервал температур, компактен, а также экологически безопасен.