Выпарной аппарат

 

Выпарной аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, греющую камеру, установленную на верхнем торце корпуса по его оси, горизонтальные трубные решетки, размещенные в греющей камере, вертикальные теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках, жалюзийный брызгоуловитель, помещенный в корпус и делящий его на верхнюю и нижнюю камеры, воронку с цилиндрическим патрубком, закрепленную на внутренней поверхности корпуса в верхней камере, циркуляционную трубу, расположенную снаружи корпуса и соединенную своим выходом с надтрубным пространством греющей камеры, циркуляционный насос с всасывающим и нагнетающим патрубками, последний из которых соединен с входом циркуляционной трубы, и патрубки ввода и вывода исходного раствора, вторичного пара и конденсата, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения циркуляции раствора по аппарату и сепарации парожидкостной смеси, он снабжен дополнительной воронкой сброса раствора, размещенной в верхней камере корпуса между нижней трубной решеткой греющей камеры и основной воронкой, цилиндрический патрубок которой проходит через жалюзийный брызгоуловитель и соединяет верхнюю камеру с нижней, при этом всасывающий патрубок циркуляционного насоса расположен внутри корпуса по его оси и соединен с нижней частью дополнительной воронки, а патрубок ввода исходного раствора расположен над дополнительной воронкой, с которой соединен патрубок вывода упаренного раствора.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для упаривания алюминатного раствора в производстве глинозема. Целью изобретения является интенсификация процесса за счет улучшения циркуляции раствора по аппарату и сепарации парожидкостной смеси. На чертеже изображен аппарат, продольный разрез. Выпарной аппарат содержит вертикальный корпус 1, греющую камеру 2, установленную на верхнем торце корпуса 1 по его оси, горизонтальные трубные решетки 3 и 4, размещенные в греющей камере 2, вертикальные теплообменные трубы 5, закрепленные в трубных решетках 3 и 4, жалюзийный брызгоуловитель 6, помещенный в корпус 1 и делящий его на верхнюю 7 и нижнюю 8 камеры, воронку 9 с цилиндрическим патрубком 10, закрепленную на внутренней поверхности корпуса 1 в верхней камере 7, циркуляционную трубу 11, расположенную снаружи корпуса и соединенную своим выходом с надтрубным пространством греющей камеры 2, циркуляционный насос 12 с всасывающим 13 и нагнетающим 14 патрубками, последний из которых соединен с входом циркуляционной трубы 11, патрубки 15, 16, 17 и 18 ввода и вывода исходного раствора, вторичного пара и конденсата соответственно и дополнительную воронку 19 сбора раствора, размещенную в верхней камере 7 корпуса 1 между нижней трубной решеткой 4 греющей камеры 2 и основной воронкой 9, цилиндрический патрубок 10, который проходит через жалюзийный брызгоуловитель 6 и соединяет верхнюю камеру 7 с нижней 8, при этом всасывающий патрубок 13 циркуляционного насоса 12 расположен внутри корпуса 1 по его оси и соединен с нижней частью дополнительной воронки 19, а патрубок 15 ввода исходного раствора расположен над дополнительной воронкой 19, с которой соединен патрубок 16 вывода упаренного раствора. Аппарат работает следующим образом. Исходный раствор, например перегретый, подается через патрубок 15 в воронку 19, вскипает в нем и опускается по патрубку 13 в насос 12. Поднимается по трубе 11 в верхнюю часть камеры 2, проходит через вставки (на чертеже не указаны), установленные в каждой трубе 5 трубного пучка, с образованием падающей пленки раствора в них, после прохождения которого раствор вскипает и вновь поступает в воронку 19. Часть раствора удаляется из аппарата через патрубок 16, а другая часть (большая) вместе с исходным раствором вновь идет на циркуляцию указанным путем. Циркуляция раствора необходима для того, чтобы создать нужную плотность орошения в трубах 5 во избежание интенсивного зарастания их осадком при выпаривании кристаллизующегося раствора. Пар, образующийся после прохождения раствором труб 5, проходит через воронку 9 и патрубок 10 в камеру 8, далее в брызгоуловитель 6 и через патрубок 17 удаляется из аппарата. Жалюзи брызгоуловителя 6 служат для вторичного (тонкого) отделения пара от раствора. Первичное же осуществляется за счет того, что поперечное сечение воронки 19 перекрывает поперечное сечение греющих труб 5 и раствор не может напрямую попасть в воронку 9 и далее в нижнюю часть корпуса 1. Туда попадают лишь брызги раствора, с отделением которых от пара справляется жалюзийный брызгоуловитель 6. Брызги раствора и конденсат скапливаются в нижней растворной камере 8 и удаляются из аппарата через патрубок 18 по отдельной трубе, например, в другой аппарат батареи. Расположение отводного патрубка 16 на воронке 19 поддерживает высокий уровень раствора на всосе насоса 12, что дает ему возможность работать устойчиво, без кавитации, а также возможность снизить напорную характеристику.

Формула изобретения

Выпарной аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, греющую камеру, установленную на верхнем торце корпуса по его оси, горизонтальные трубные решетки, размещенные в греющей камере, вертикальные теплообменные трубы, закрепленные в трубных решетках, жалюзийный брызгоуловитель, помещенный в корпус и делящий его на верхнюю и нижнюю камеры, воронку с цилиндрическим патрубком, закрепленную на внутренней поверхности корпуса в верхней камере, циркуляционную трубу, расположенную снаружи корпуса и соединенную своим выходом с надтрубным пространством греющей камеры, циркуляционный насос с всасывающим и нагнетающим патрубками, последний из которых соединен с входом циркуляционной трубы, и патрубки ввода и вывода исходного раствора, вторичного пара и конденсата, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения циркуляции раствора по аппарату и сепарации парожидкостной смеси, он снабжен дополнительной воронкой сброса раствора, размещенной в верхней камере корпуса между нижней трубной решеткой греющей камеры и основной воронкой, цилиндрический патрубок которой проходит через жалюзийный брызгоуловитель и соединяет верхнюю камеру с нижней, при этом всасывающий патрубок циркуляционного насоса расположен внутри корпуса по его оси и соединен с нижней частью дополнительной воронки, а патрубок ввода исходного раствора расположен над дополнительной воронкой, с которой соединен патрубок вывода упаренного раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1