Вакуумное устройство для откачки паров воды

 

Использование: в технологических процессах и устройствах, предназначенных для откачки паров воды из камер, и может быть использовано для сушки овощей, фруктов, ягод, отходов птицеводческих и животноводческих хозяйств, а также для сушки шламов, сточных вод и т.д. Сущность изобретения: полость герметичного корпуса соединена с насосом предварительной откачки. Узел конденсации выполнен в виде закрепленных на крышке корпуса тепловых труб. Над корпусом размещена и герметично закреплена на нем камера с патрубками подвода и вывода охлаждающего вещества. Испаритель каждой тепловой трубы размещен в корпусе устройства, а конденсатор - в полости упомянутой камеры. 1 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам и устройствам, предназначенным для откачки паров воды из камер и может быть использовано для сушки овощей, фруктов, ягод, отходов птицеводческих и животноводческих хозяйств, а также для сушки шламов, сточных вод и т.д.

Известно устройство, используемое в вакуумной сушильной печи, предназначенное для удаления влаги при сушке лесоматериалов и содержащее камеры, соединенные с вакуумным насосом (патент США N 4194296 от 25.03.88 г. по кл. НКИ 34-16.5).

Удаление (откачка) воды в данном устройстве происходит за счет создания в камерах пониженного давления, а из воздушных и водяных паров, отводимых в одной из камер в теплообменник, извлекается тепло, передаваемо во вторую камеру.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются низкие производительность и эффективность удаления влаги из камер с давлением в них от нескольких мм рт.ст. до давления порядка 5·10^-1 мм рт.ст.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению по совокупности признаков, является устройство (патент США N 3574949 от 13.04.71 г. по кл. НКИ 34-16.5), в котором имеется герметичная камера, соединенная с насосом, в которой размещается материал, из которого удаляется влага, а в нижней части камеры размещен сборник воды. В камере имеется узел конденсации влаги, представляющий собой систему холодильной камеры со змеевиками и испаритель, расположенный в нижней части камеры, который понижает температуру ниже точки замерзания воды и создает область низкого давления пара.

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата является, во-первых, сложность конструкции узла конденсации (наличие холодильного агрегата) и, во-вторых относительно низкая производительность устройства и эффективность удаления влаги.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в упрощении устройства, повышении производительности работы устройства и эффективности откачки в условиях пониженного давления.

Результат достигается за счет того, что в устройстве для откачки паров воды, содержащим герметичный корпус, полость которого соединена с насосом предварительной откачки, и узел конденсации, который выполнен в виде набора тепловых труб, закрепленных на крышке корпуса, а над корпусом размещена и герметично закреплена на нем камера с патрубками для подвода и вывода охлаждающего вещества, причем испаритель каждой тепловой трубы размещен в корпусе устройства, а конденсатор в полости упомянутой камеры.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по существующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

На чеpтеже представлен общий вид вакуумного устройства для откачки паров воды, содержащий герметичный корпус 1 с патрубком 2 и крышкой 3. Корпус 1 через вентиль соединен с насосом предварительной откачки 4; на крышке 3 закреплен набор тепловых труб 5, испаритель каждой из которых размещен в корпусе, а конденсатор в полости камеры 6 с патрубком 7 для подвода и патрубком 8 для отвода охлаждающего вещества. В нижней части корпуса 1 имеется сборник воды 9, из которого она может быть откачена в накопитель 10 при помощи насоса 11, а в корпусе 1 со стороны фланца патрубка 2 размещены жалюзи 12, служащие для предотвращения нагрева поверхности тепловых труб 5 излучением из объема, в котором размещен продукт, из которого удаляется влага.

Устройство работает следующим образом.

После соединения корпуса 1 через фланец патрубка 2 с объемом, в котором размещен продукт, из которого необходимо удалить влагу, и предварительной откачкой полости корпуса 1 насосом 4 до давления порядка 5·10^-1 мм рт.ст. перегретый пар поступает в корпус 1, где сконденсировавшаяся влага собирается на поверхности испарителя тепловых труб 5. Вводимое в камеру 6 через патрубок 7 охлаждающее вещество (преимущественно вода) отводит тепло от конденсатора тепловых труб, что позволяет повысить эффективность откачки воды в условиях пониженного давления. Собираемая на поверхности испарителя тепловых труб в виде капель вода, скатывается с его поверхности и собирается в сборнике воды 9, из которого через вентиль может быть откачена в накопитель 10.

Выполнение узла конденсации в виде набора тепловых труб, закрепленных на крышке корпуса, и наличие камеры с патрубками для подвода и вывода охлаждающего вещества, значительно упрощает устройство и повышает эффективность и производительность откачки воды в условиях пониженного давления. Так, при эффективности рабочей поверхности тепловых труб, равной 6·10⁴ см², скорость откачки при давлении 75 мм рт.ст. составляет 3500 м³/ч.

Формула изобретения

Вакуумное устройство для откачки паров воды, содержащее герметичный корпус, полость которого соединена с насосом предварительной откачки, и узел конденсации, отличающееся тем, что узел конденсации выполнен в виде набора тепловых труб, закрепленных на крышке корпуса, а над корпусом размещена и герметично закреплена на нем камера с патрубками для подвода и вывода охлаждающего вещества, причем испаритель каждой тепловой трубы размещен в корпусе устройства, а конденсатор в полости упомянутой камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1