Способ предотвращения образования накипи в трубах выпарного аппарата

 

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ В ТРУБАХ ВЫПАРНОГО АППАРАТА при принудительной цир- . куляции по ним раствора и его выпаривании путем обеспечения циркуляции раствора со скоростью 1,5-3,5 м/с и проведения вьшаривания при разности температур между температурой теплоносителя и температурой кипения раствора , предотвращающей десорбцию газов из растйора от. личающийся тем, что,с целью повышения эффе тивности предотвращения образования накипи, раствор на вход аппарата подают в форме струи кольцевого сечения . 2,Способ по п., о тличающ и и с я тем, что разность температур между температурой теплоносителя и температурой кипения раствора поддерживают в интервале 1,5-2,5с. 3.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что кольцевой струе придают В1)шцательное движение со скоростью 12-18 об/мин.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

_#_IN

РЕСПУБЛИК

0% 01)

31 Р F 28 C 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfÍÐÛÒÈÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCHO!VlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 34702,1 6/24-12 (22) 07.07.82 (46) 23.04.84. Бюл. М- 15 (72) E.À.×åëåøêèí, В.Г.Пивоваров, Ю.В.Козулин, В.С.Ремизов и Л.В.Коган (71).Всесоюзное ордена Трудового

Красного Знамени научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (53) 621.187.152.3(088.8) (56) 1. Коган В.Б. и др. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажной промышленности. M., 1980, с.364. (54)(57) !. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ В ТРУБАХ В!!ПАРНО-"

ГО АППАРАТА при принудительной цир- . куляции по ним раствора и его выпаривании путем обеспечения циркуляции раствора со скоростью 1,5-3,5 м/с и проведения выпаривания при разности температур .между температурой теплоносителя и температурой кипения раствора, предотвращающей десорбцию газов из раствора, о т.л и ч а ю шийся тем, что,с целью повышения эффективности предотвращения образования накипи, раствор на вход аппарата подают в форме струи кольцевого сечения. 2. Способ по п.l o т л и ч а юшийся тем, что разность температур между температурой теплоносителя и температурой кипения раствора поддерживают в интервале i 5-2,5 С. о

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся гем, что кольцевой струе придают вращательное движение со скоростью 12-18 об/мин.

1087765

Изобретение относится к способам предотвращения образования накипи в выпарных аппаратах при выпаривании растворов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности 5 при выпаривании отработанных щелоков, а также s хиьыческой, гидролизной, нефтехимической и других отраслях промышленности для борьбы с образованием накипи в трубах выпарных аппа- 10 ратов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ предотвращения образования накипи в трубах выпарного аппарата при при- 15 нудительной циркуляции по ним раствора и его выпаривании путем обеспечения циркуляции раствора со скоростью

l,5-З,5 м/с и проведения выпаривания при разности температур между 20 температурой теплоносителя и температурой кипения раствора, предотвращающей десорбцию газов из раствора 03

Недостатком способа является ниэ". кая эффективность предотвращения образования накипи в силу значительной нелинейности поля скоростей течения раствора на входе в кипятильник.

Целью изобретения является повы30 шение эффективности предотвращения образования накипи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения образования накипи путем обес- 35 печения циркуляции раствора со скоростью 1,5-3,5 м/с и проведения выпа-. ривания при разности температур между температурой теплоносителя н температурой кипения раствора, нре- 40 дотвращающей десорбцию газа из раствора, раствор на вход аппарата подают в форме струи кольцевого сечения.

Разность температур между температурой.теплоносителя и температурой 45 кипения раствора поддерживают в ин" тервале 1,5-2,5 С.

При этом кольцевой струе придают вращательное движение со скоростью

12-18 об/мин. 50

Осуществление способа приводит к выравниванию поля скоростей течения выпариваемого раствора в пространстве под нижней трубной решеткой и, как следствие, к постоянству ско" 55 рости течения раствора во всех труб- ках кипятильника. Это исключает обра1зование накипи в периферийных трубках кипятильника. Кроме того, низкие значения разности температур теплоносителя и кипения раствора ликвидируют возможность перегрева и образования накипи в зоне кипения (верхняя часть .кипятильных трубок), что удлиняет срок непрерывной работы выпарных аппаратов и, следовательно, увелнчивает их производительность.При разности температур кипения раствоо ра и теплоносителя вьвпе 2,5 С возникают локальные перегревы жидкости, приводящие к снижению растворимости сульфата кальция и гипсации поверхности теплообмена, т.е. к сокращению срока непрерывной работы выпарных аппаратов. При разности температур ниже 1,5 С уменьшается производио тельность испарителя, что недопустимо.

При угловой скорости кольцевой струи ниже 12 об/мин не представляется возможным турбулизовать пристеночный слой жидкости, что исключает возможность выравнивания поля скоростей. Увеличение угловой скорости выше 18 об/мин не приводит к дальнейшему выравниваю поля скоростей, но связано со значительным ростом энергетических затрат на создание вращательного движения потока, что не оправдано экономически.

Способ осуществляют следующим образом.

Выпариваемый раствор нагнетают циркуляционным насосом в нижнюю коническую часть кипятильника в пространство под трубную решетку, где с использованием какого-либо известного устройства, потоку придают форму струи кольцевого сечения. В нижней конической части кипятильника потоку придают вращательное движение с угловой скоростью 12-18 об/мин для чего, например, часть жидкости, нагнетаемой циркуляционным насосом, подают по касательной в пространство под нижней трубной решеткой кипятильника, причем, регулируя вентилем расход раствора, устанавливают заданное значение угловой скорости.

В трубках при разности температур кипения раствора и греющего пара о

1,5-2,5 С.производят нагрев раствора до температуры кипения и выпаривания. Упаренный раствор отбирают на дальнейшую переработку, возвращая часть на рециркуляцию.

1087765 4 (Разность температур, С

Количество пол-,ностью забитых трубок,X к общему числу

Известный способ

3,0

Предлагаемый способ

2,0

0

3,0

°, »

»»»»е

Таблица 2.

Угловая скорость, об/мин

Время непрерывной работы апйарата, ч

Известный способ

Предлагаемый способ

12

107

15!

Составитель В.Сльппкии

Редактор Т.Кугрышева Техред А.Кикемезей Корректор А.Тяско

\ ее»» «»» «е

Заказ 2638/34 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример. Испытания проводят в опытном выпарном аппарате с принудительной циркуляцией раствора.

Линейная скорость циркуляции раствора составляет 2,5 м/с. Форму струи кольцевого сечения потоку жидкости придают путем подачи его в кольцевое сопло, расположенное во входном пат.-. рубке кипятильника. Вращательное движение струн создают путем ввода 10 части жидкости, нагнетаемой. циркуляционными насосами в кипятильник. по касательной, йод нижнюю трубную решетку. Кийятильник содерщ т 72 трубки диаметром 12 .мм. В качестве 1 упариваемого раствора используют отработанный сульфитный щелок. Оценку эффективности предложенного способа проводят после.lO-часового периода выпаривания путем разборки кипятиль- 2б ника и подсчета количества полностью забитых накипью трубок. Скорость жидкости регулируют с .помощью шиберной заслонки, установленной иа линии циркуляции. Разность .темпера- 25 тур греющего пара и кипения раствора поддерживают с помощью регулятора давления на паропроводе. Заданные значения угловой скорости устанавливают с помощью регулятора давления и вентиля на нагнетательной ли- . ,нии циркуляционного насоса. ЗффективI ность способа оценивают по времени непрерывной работы выпарного айпара1 та между двумя периодами очистки..

В табл.1 представлена зависимость забиваемости трубок кипятильника накипью от устанавливаемой разноститемператур между температурой тепло" носителя и температурой кипения раствора.

В табл.2 представлена зависимость времени непрерывной работы аппарата от величины угловой скорости струи жидкости. 45.

Как следует из данных таблиц, предлагаемый способ позволяет значительно . замедлить процесс накипеобразования: в ходе выпаривания и дает возможность на 60-80Х по сравнению с известныи увеличить период непрерывной работы выпарного аппарата.

Таблица 1