Барботажный вакуум-выпарной аппарат



Барботажный вакуум-выпарной аппарат
Барботажный вакуум-выпарной аппарат

 

B01D1/14 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2603652:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") (RU)

Изобретение относится к аппаратам для концентрирования различных суспензий и может быть использовано в пищевой и химической отраслях промышленности. Барботажный вакуум-выпарной аппарат содержит корпус с патрубками для ввода, при этом аппарат состоит из двух частей, верхней и нижней, причем верхняя часть снабжена паровой рубашкой, с ней соединен патрубок для удаления испаряемых паров, а внутри аппарата установлен коллектор с радиально расположенными трубками для барботирования суспензии горячим воздухом и центральная рециркуляционная труба с входными и выходными окнами, в которой установлен вал с ротором для рециркуляции суспензии из входных окон в выходные; к внешней части центральной рециркуляционной трубы закреплены мешалки со скребками, при этом центральная рециркуляционная труба установлена с возможностью вращения в подшипниках, при этом вал ротора и центральная рециркуляционная труба вращается за счет электропривода через коническую и две цилиндрические зубчатые передачи. Технический результат - повышение качества сгущаемой суспензии, интенсификация процесса тепломассообмена и снижение энергозатрат на процесс выпаривания. 4 ил.

 

Изобретение относится к аппаратам для концентрирования различных суспензий и может быть использовано в пищевой и химической отраслям промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является выпарной аппарат [а.с. 479477 СССР, М. кл. B01D 1/14. Выпарной аппарат [Текст] / Волов Г.И., Перцев Л.П., Шмакова Н.Г., Харченко М.А., Перепелкин К.Е. и Слинько Л.В. - 1427331/23-26; заявл. 24.04.70; опубл. 05.08.75], содержащий корпус с патрубками для ввода исходной суспензии, вакуумирования и удаления испаряемых паров, снабженный барботажным устройством и рециркуляционной трубой.

Недостатком известного аппарата является:

ограниченность использования барботажного устройства ввиду малого контакта с испаряемой суспензией в рабочей зоне аппарата;

потеря тепла при удалении пара без его дополнительного использования для обогрева паровой рубашки;

невысокое качество выпариваемой суспензии из-за длительного технологического процесса;

высокие энергозатраты;

пригорание твердой фракции к стенкам аппарата;

высокая металлоемкость.

Технической задачей изобретения является повышение качества сгущаемой суспензии, интенсификация процесса тепломассообмена и снижение энергозатрат на процесс выпаривания.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в барботажном вакуум-выпарном аппарате, содержащем корпус с патрубками для ввода исходной суспензии, вакуумирования, подачи теплового агента, удаления выпаренной суспензии, испаряемых паров, конденсата, новым является то, что аппарат состоит из двух частей, верхней и нижней, причем верхняя часть снабжена паровой рубашкой, расположенной до верхнего уровня суспензии, с ней соединен патрубок для удаления испаряемых паров, а внутри аппарата установлен коллектор с радиально расположенными трубками для барботирования суспензии горячим воздухом и центральная рециркуляционная труба с входными и выходными окнами, при этом выходные окна расположены выше уровня суспензии, а во внутренней части центральной рециркуляционной трубы установлен вал с закрепленным на нем ротором между входными и выходными окнами для рециркуляции суспензии из входных окон в выходные; к внешней части центральной рециркуляционной трубы закреплены мешалки со скребками, одна из которых расположена выше коллектора, а вторая в основании корпуса аппарата на нижнем конце центральной рециркуляционной трубы, причем центральная рециркуляционная труба установлена с возможностью вращения в подшипниках, один из которых закреплен в верхней части аппарата, а второй в коллекторе; при этом вращение вала ротора и центральной рециркуляционной трубы осуществляют посредством одного электропривода через коническую и две цилиндрические зубчатые передачи.

Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса барботирования и увеличении его эффективности при помощи радиально расположенного коллектора по всей площади аппарата; использование паровой рубашки для дополнительного подвода тепла от испаренной из суспензии жидкости в виде пара; предотвращение нагара суспензии путем ее удаления с помощью мешалки со скребками; уменьшение конструктивных размеров аппарата с переносом рециркуляционной трубы в корпус аппарата.

На фиг. 1 представлен общий вид барботажного вакуум-выпарного аппарата; на фиг. 2 - вид барботажного устройства, вид сверху (разрез А-А), выполненного в виде коллектора; на фиг. 3, 4 - увеличенный вид подшипников, обеспечивающих вращение центральной рециркуляционной трубы.

Барботажный вакуум-выпарной аппарат (фиг. 1) состоит из верхней части 1, которая соединена с нижней частью 2, содержит патрубки для ввода исходной суспензии 3, вакуумирования 4, удаления конденсата 5, подачи теплового агента 6, удаления выпаренной суспензии 7 и удаления испаряемых паров 8, с которыми соединена паровая рубашка аппарата 9.

В верхней части 1 вакуум-аппарата установлен коллектор 20 с радиально расположенными трубками, он соединен с патрубком подачи теплового агента 6 и закреплен на находящейся в аппарате центральной рециркуляционной трубе 10 с входными 12 и выходными 13 окнами, при этом выходные окна 13 расположены выше уровня суспензии. Центральная рециркуляционная труба 10 смонтирована с возможностью вращения в подшипниках. Подшипник 21 с сальником 22 и крышкой 23 закреплен в верхней части 1 вакуум-аппарата, а второй упорный подшипник 24 с сальниками 25 и крышками 26 - в коллекторе 20.

Во внутренней части центральной рециркуляционной трубы 10 установлен вал 18 с закрепленным на нем ротором 19 между входными 12 и выходными 13 окнами. Подшипник 27 с сальником 28 и крышкой подшипника 29 закреплен на верхнем конце вала 18. К внешней части центральной рециркуляционной трубы 10 закреплены мешалки со скребками, одна из которых (14) расположена выше коллектора 20 в верхней части 1 вакуум-аппарата и имеет скребки 15, а вторая (16), оборудованная скребками 17, находится в нижней части 2 вакуум-аппарата на нижнем конце центральной рециркуляционной трубы 10.

Вращение вала 18 ротора 19 и центральной рециркуляционной трубы 10 осуществляют посредством одного электропривода 30 через две цилиндрические зубчатые передачи 32, 33 и одну коническую зубчатую передачу 31.

Барботажный вакуум-выпарной аппарат работает следующим образом.

Исходная суспензия подается по патрубку для ввода исходной суспензии 3 и заполняет барботажный вакуум-выпарной аппарат на 80% объема, ниже уровня верхних окон 13 центральной рециркуляционной трубы 10.

Вакуум-насосом (на фиг. 1 не показан) в аппарате создается заданное значение величины разрежения, соединенного с патрубком вакуумирования 4.

Одновременно с этим осуществляется подача теплового агента через патрубок подачи теплового агента 6 в пространство коллектора 20, снабженного отверстиями для барботирования суспензии по всему объему верхней части 1 вакуум-аппарата.

Электропривод 30 через коническую зубчатую передачу 31, цилиндрическую зубчатую передачу 32, закрепленную на валу 18 ротора 19, и цилиндрическую зубчатую передачу 33, установленную на внешней части центральной рециркуляционной трубы 10, приводит последние во взаимное вращение. При этом ротор 19 осуществляет рециркуляцию суспензии из входных окон 12 в выходные 13 центральной рециркуляционной трубы 10, что позволяет интенсифицировать тепломассоперенос в процессе выпаривания. За счет вращения мешалки 14 со скребками 15 обеспечивается равномерное распределение и перемешивание суспензии в верхней части 1 вакуум-аппарата и удаление твердой фазы суспензии с его стенок. Аналогично, мешалка 16 со скребками 17 равномерно распределяет суспензию и своевременно удаляет ее излишки из нижней части 2 вакуум-аппарата и полностью предотвращает появление нагара.

Испаренная из суспензии жидкость в виде пара отводится в паровую рубашку аппарата 9 по патрубку удаления испаряемых паров 7 для дополнительного подогрева верхней части 1 вакуум-аппарата. Образовавшийся конденсат из паровой рубашки 9 отводится по патрубку для удаления конденсата 5.

Выпаренная до требуемого значения сухих веществ суспензия отводится через патрубок 6.

Таким образом, предложенный барботажный вакуум-выпарной аппарат имеет следующие преимущества:

- повышает качество суспензии за счет равномерного тепломассообмена посредством барботирования по всей площади аппарата;

- обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена по всей высоте аппарата за счет непрерывной рециркуляции суспензии;

- снижает энергозатраты за счет использования вторичного тепла испарившейся из суспензии жидкости в виде пара;

- снижает вероятность образования нагара на стенках аппарата;

- уменьшает металлоемкость, конструктивные размеры аппарата и занимаемые производственные площади в связи с установкой рециркуляционной трубы внутри корпуса аппарата.

Барботажный вакуум-выпарной аппарат, содержащий корпус с патрубками для ввода исходной суспензии, вакуумирования, подачи теплового агента, удаления выпаренной суспензии, испаряемых паров, конденсата, отличающийся тем, что аппарат состоит из двух частей, верхней и нижней, причем верхняя часть снабжена паровой рубашкой, расположенной до верхнего уровня суспензии, с ней соединен патрубок для удаления испаряемых паров, а внутри аппарата установлен коллектор с радиально расположенными трубками для барботирования суспензии горячим воздухом и центральная рециркуляционная труба с входными и выходными окнами, при этом выходные окна расположены выше уровня суспензии, а во внутренней части центральной рециркуляционной трубы установлен вал с закрепленным на нем ротором между входными и выходными окнами для рециркуляции суспензии из входных окон в выходные; к внешней части центральной рециркуляционной трубы закреплены мешалки со скребками, одна из которых расположена выше коллектора, а вторая в основании корпуса аппарата на нижнем конце центральной рециркуляционной трубы, причем центральная рециркуляционная труба установлена с возможностью вращения в подшипниках, один из которых закреплен в верхней части аппарата, а второй в коллекторе; при этом вращение вала ротора и центральной рециркуляционной трубы осуществляют посредством одного электропривода через коническую и две цилиндрические зубчатые передачи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам сепарации водогазонефтяной смеси, и направлено на повышение степени утилизации попутного нефтяного газа.

Изобретение относится к области очистки газов и может быть использовано в быту, в различных отраслях промышленности и энергетики для отделения от газового потока содержащихся в нем аэрозольных частиц.

Предложена система для производства диоксида углерода, включающая в себя: подсистему сбора, выполненную для сбора технологического газа, причем технологический газ включает в себя углеводород; подсистему сжигания, выполненную для сжигания углеводорода в технологическом газе и получения газообразного потока сгорания, при этом газообразный поток продуктов сгорания включает в себя диоксид углерода и воду; и подсистему отделения, выполненную для отделения диоксида углерода от газообразного потока продуктов сгорания.

Изобретение относится к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений.

Изобретение относится к усовершенствованному способу оксосинтеза с рециркуляцией преобразованных отходов масел. Способ включает гидроформилирование олефина с синтез-газом в реакторе с полученим продукта оксосинтеза и побочного продукта - отходов масел, характеризующегося более низкой или более высокой температурой кипения, чем продукт оксосинтеза, отделение продукта оксосинтеза от отходов масел, преобразование отделенных отходов масел в синтез-газ, включающее испарение отходов масел газообразным углеводородом в резервуаре испарителя с получением смешанного парообразногопотока газообразного углеводорода и испаренных отходов масел и прямое окисление смешанного парообразного потока с получение синтез-газа, и рециркуляцию синтез-газа.

Изобретение относится к опреснению соленой воды, в том числе морской или минерализованной воды дистилляцией, и может быть использовано для локального водоснабжения пресной водой.

Изобретение относится к технологии дополнительного извлечения ценных компонентов из природного углеводородного газа и может быть использовано на предприятиях газоперерабатывающей промышленности. Способ комплексного извлечения ценных примесей из природного гелийсодержащего углеводородного газа с повышенным содержанием азота включает стадии: первого уровня очистки сырьевого потока природного углеводородного газа от механических примесей и капельной жидкости, второго уровня очистки первого потока очищенного углеводородного газа от примесей сероводорода, диоксида углерода и метанола, регенерации потока насыщенного абсорбента, отпарки кислой воды от метанола, сероводорода и диоксида углерода, компримирования и осушки низконапорных кислых газов, третьего уровня осушки, очистки от соединений ртути второго потока очищенного углеводородного газа, низкотемпературного разделения третьего потока осушенного и очищенного углеводородного газа, расширения и охлаждения деэтанизированного газа с частичной его конденсацией в «холодном боксе», криогенного деазотирования, удаления водорода из азотно-гелиевой смеси, криогенной доочистки полупродукта жидкого гелия от примесей азота, кислорода, аргона и неона, криогенного выделения гелия, адсорбционной очистки ШФЛУ, газофракционирования очищенной ШФЛУ, подготовки товарного топливного газа, хранения жидких азота и гелия в сосудах Дьюара в товарном парке.

Изобретение относится к устройству для регулирования технологических газов в установке для получения металлов прямым восстановлением руд. Устройство имеет восстановительный реактор, смонтированное выше по потоку относительно восстановительного реактора устройство для разделения газовых смесей с сопряженным нагнетательным устройством, установленное ниже по потоку относительно восстановительного реактора газоочистительное устройство, сконфигурированное для регулирования количества технологических газов, и устройство для регулирования давления, которое таким образом размещено перед местом присоединения подводящего трубопровода к перепускному трубопроводу для технологических газов, в частности так называемого отходящего газа, что уровень давления поддерживается постоянным в устройстве для разделения газовых смесей с сопряженным нагнетательным устройством.

Изобретение относится к системам и способам фракционного отделения газовой смеси, содержащей диоксид углерода. Система отделения включает в себя источник газовой смеси, содержащей по меньшей мере первый компонент и второй компонент, и сепарационную установку в гидравлической связи с источником для приема газовой смеси и по меньшей мере частичного отделения первого компонента от второго компонента, причем сепарационная установка содержит по меньшей мере одно из устройств: вихревой сепаратор и емкость высокого давления.

Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Установка для переработки ЖРО содержит узел их нейтрализации, соединенный со сборной емкостью, парогенератор, цилиндрический роторно-пленочный испаритель с рубашкой и со штуцерами ввода ЖРО, отвода концентрата и вторичного пара, ротор с закрепленными по всей его длине лопатками, распределяющими ЖРО по обогреваемой поверхности испарителя в виде тонкой пленки, линию слива конденсата первичного пара, сепаратор и конденсатор.

Изобретение представляет: распределитель для жидкой или газообразной среды, внутренняя полость распределителя включает размещенные соосно центральной оси вращения внутри друг друга полые фигуры вращения - оболочки, имеющие сквозные отверстия или окна, с возможностью перемещения и поворота любой из них относительно других и корпуса распределителя, его переключение связано с возможностью совмещения определяемых управляющим распределением устройством отверстий или окон в оболочках и корпусе распределителя. Изобретение позволяет оптимизировать процесс управления распределителем для жидкой или газообразной среды по нескольким параметрам, а так же позволяет достичь высокой плавности переключения, исключающей гидравлические удары, что дает возможность использовать распределитель в жидкостных отстойниках для забора или подачи конкретной жидкостной фазы в конкретный уровень без смешивания фаз. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а более точно к устройству для очистки дымовых газов от оксидов азота селективным некаталитическим восстановлением. Устройство включает корпус дымохода, внутри которого расположена распределительная решетка для ввода аммиачного раствора внутрь газового потока дымовых газов. Распределительная решетка выполнена из поворотных сегментов и кинематически соединена с узлом управления. Поворотные сегменты расположены между двух кольцевых диафрагм, из которых одна герметично соединена с камерой сбора отработанного аммиачного раствора и корпусом, а другая с направляющим диффузором. При этом перед выходным патрубком дымовых газов установлен дополнительный конус, сопряженный геометрически с направляющим диффузором и соединенный с устройством его перемещения. Предложенное устройство повышает степень очистки дымовых газов от окислов азота, просто в изготовлении и надежно в процессе эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх