Пленочный выпарной аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 01 О 1/22

ГОСУДАРСТВЕ1НЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Сусуи.тим

Ахтар

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4819901/26 (22) 26.04.90 (46) 07.07.92. Бюл. гв 25 (71) Сибирский технологический институт (72) Н.А.Войнов, H.À.Николаев, Н.М.Коновалов и А.А.Юдаков (53) 66.048.541 (088.8) (56) Заявка Франции

N. 2300593, кл. В 01 0 1/06, 1976. (54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ (57) Пленочный выпарной аппарат предназначен для концентрирования растворов и может найти применение в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение энергозатрат, увеличение произ,, Ы,, 1745278 А1 водительности и уменьшение габаритов аппарата. Выпарной аппарат содержит греющую камеру 4 с коаксиально установленными трубами 7 и 13, закрепленными в горизонтальных перегородках 9. Над нижней перегородкой установлена дополнительная перегородка с образованием камеры 12 отвода конденсата вторичного пара. В отверстиях дополнительной перегородки установлены патрубки 14, сообщающие межтрубное пространство с камерой 12 отвода конденсата, Раствор в виде пленки стекает по внутренней поверхности труб 7 и испаряется. Образовавшийся вторичный пар конденсируется на наружной поверхности труб 13 и стекает через патрубки 14 в камеру 12 отвода конденсата. 3 ил.

1745278

Изобретение относится к выпарным ап. паратам для проведения процессов испаре. ния и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение производительности, снижения энергозатрат и уменьшения габаритов, На фиг. 1 представлен выпарной аппарат, общий вид; на фиг. 2 — дополнительная перегородка с патрубками, установленными в отверстиях с зазором относительно цилиндрических и внутренних труб; на фиг.

3 — участок внутренней трубы с винтовой спиралью.

Пленочный выпарной аппарат состоит из корпуса 1, в котором размещены камеры

2 и 3 для ввода суспензии и вывода концентрированного раствора соответственно, греющей камеры 4, снабженной штуцерами .5 и 6 и цилиндрическими трубами 7, внутри которых установлена кольцевая спираль 8.

Аппарат разделен горизонтальными перегородками 9 на приемные камеры для ввода хладоагента 10, вывода хладоагента 11 и отвода конденсата вторичного пара 12. По оси цилиндрических труб 7 коаксиально установлены внутренние трубы 13, а в камере

12 для отвода конденсата вторичного пара над нижней перегородкой размещена до-. полнительная горизонтальная перегородка

9, снабженная патрубками 14, установленными.в отверстиях с зазором относительно цилиндрических 7 и внутренних труб 13. На поверхности внутренних труб 13 установлена винтовая спираль 15. Отношение расстояния между двумя соседними витками . кольцевой спирали 8 к ширине ее витка рав-. но 8-40, Наличие дополнительной горизонтальной перегородки с соосными трубам отверстиями, установленной над нижней перегородкой с образованием камеры отвода конденсата вторичного пара, при этом дополнительная перегородка снабжена патрубками, установленными в отверстиях с зазором относительно цилиндрических и внутренних труб обеспечивает увеличение производительности, снижение энергозатрат, уменьшение габаритов аппарата.

Снижение энергозатрат обусловлено понижением давления внутри цилиндриче- ских труб, что вызывает уменьшение температуры кипения раствора и позволяет осуществить процесс при меньших энергетических затратах с большей производительностью. Понижение давления (создание разрежения) внутри цилиндрических труб обусловлено наличием камеры для отвода конденсата вторичного пара и

10

20

30 .следующим образом, 55

45 внутренних труб вследствие осуществления конденсации вторичного пара на наружной поверхности внутренних труб и отвода полученного конденсата в зазор образованный между патрубками на дополнительной перегородке и поверхностью внутренних труб.

Увеличение производительности обусловлено отсутствием уноса выпаренного раствора с вторичным паром, так как вторичный пар полностью конденсируется в полости цилиндрических труб,, что позволяет увеличить нагрузки выпарного аппарата по жидкости, пару и теплоносителю.

Снижение габаритов выпарного аппарата обусловлено уменьшением его высоты, так как в аппарате не исггользуется сепарационное устройство, вследствие полной конденсации вторичного пара на внутренних трубах аппарата, Наличие отношения расстояния между двумя соседними витками кольцевой спирали к ширине ее витка, равного 8-40, обеспечивает максимальную толщину стекающей жидкостной пленки по поверхности цилиндрических труб и максимальный коэффициент теплоотдачи, что обеспечивает наибольшее время пребывания раствора в зоне контакта и увеличение и роизводительности.

Пленочный выпарной аппарат работает

Суспензия подается в камеру 2, где, сформировавшись в виде пленки жидкости толщиной 3-25 мм, стекает по внутренней поверхности цилиндрических труб 7, обтекая витки кольцевой спирали 8 и, интенсивно перемешиваясь, вскипает за счет энергии теплоносителя, подаваемого в греющую камеру 4 к поверхности цилиндрических труб. Образовавшийся при этом вторичный пар, конденсируется на наружной поверхности внутренних труб 13 и в виде жидкостной пленки стекает по ним вниз, интенсивно перемешиваясь во впадинах между витками винтовой спирали 15.

При этом в полости цилиндрических труб 7 вследствие конденсации вторичного пара образуется равномерное по длине аппарата разрежение. На выходе из цилиндрических труб.7 раствор поступает в камеру 3, а конденсат вторичного пара стекает в зазор, образованный патрубками 14 и трубами 13, а затем в камеру для отвода конденсата 12. В ходе работы аппарата хладогент (йапример вода) вводится в камеру и пройдя по внутренним трубам 13 отводится в камеру

11.

Таким образом, наличие дополнительной горизонтальной перегородки с соосными трубам отверстиями, установленной над нижней перегородкой с образованием ка1745278 меры отвода конденсата вторичного пара, размещение на дополнительной перегородке патрубков, установленных в отверстиях с зазором относительно цилиндрических и внутренних труб, обеспечивает увеличение производительности, снижение энергозатрат, уменьшение габаритов. что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости выпускаемого продукта.

Формула изобретения

Пленочный выпарной аппарат, содержащий корпус с технологическими патрубками, греющую камеру с цилиндрическими .трубами, закрепленными в трубных решетках, внутренние трубы, установленные коаксиально цилиндрическим трубам и закрепленные в верхней и нижней горизонтальных перегородках, образующих верхнюю и нижнюю приемные камеры и камеры ввода-вы5 .водараствора,отличающийся тем,что, с целью увеличения производительности, снижения энергозатрат и уменьшенйя габаритов, он снабжен дополнительной горизонтальной перегородкой с соосными

10 трубам отверстиями,. установленной над нижней перегородкой с образованием камеры отвода конденсата вторичного пара. при этом дополнительная перегородка снабжена патрубками, установленными в

15 отверстиях с зазором относительно цилин дрических и внутренних труб.