Пленочный вакуумный испаритель

 

О П И С А Н И Е (п)844014

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.78 (21) 2703634/23-26 с присоединением заявки № (51) М Кл з

В 01D 1/22 (43) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25 (53) УДК 66.048.541 (088.8) пе делам ивобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.07.81 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. В. Шафрановский, В. М. Олевский, О. P. Купинский " и Ю. А. Чернов (54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВАКУУМНЬ|Й ИСПАРИТЕЛЬ

ГосУдаРственный комитет (23) Приори е

Изобретение относится к теплообменному оборудованию, а именно к устройству пленочйых испарителей для упаривания и дистилляции веществ, чувствительных к повышенным температурам, например лактамов.

Известен пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу (1).

Недостатком указанного испарителя является неравномерное распределение жидкости на греющих трубах, что не позволяет применять его для упаривания термически нестойких жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому является пленочный вакуумный испаритель, в котором дополнительно выполнены патрубки подачи обрабатываемой жидкости непосредственно на верхние концы греющих труб, а также патрубки для подачи и отвода теплоносителя (2).

Недостатком испарителя является неудовлетворительное распределение пленки жидкости по внешней поверхности греющих труб в условиях недостатка орошающей жидкости, что может привести к перегреву жидкости и ее термическому разложению.

Целью изобретения является исключение перегрева жидкости за счет увеличения плотности орошения.

Указанная цель достигается тем, что пле5 ночный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу и патрубки подачи и

1о отвода теплоносителя и обрабатываемой жидкости, снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса.

Кроме того, распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортами, Такое выполнение устройства обеспечивает подачу жидкости на внешнюю поверхность труб периодическими импульсами.

Такая подача орошения в условиях недостатка жидкости сопровождается мгновенным увеличением плотности орошения. Это благоприятствует первоначальному распределению жидкости на внешней поверхности труб и устраняет несмоченные участки на греющей поверхности.

На фиг. 1 изображен продольный разрез испарителя; на фиг. 2 — разрез А — А фиг.

30 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 1, 844014

Испаритель имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, снабженный патрубком

2 для ввода выпариваемой жидкости, патрубком 3 для вывода кубового остатка и патрубком 4 для вывода сокового пара.

Греющая поверхность выполнена в виде вертикальных цилиндрических труб 5 с заглушенными верхними торцами 6. Трубы 5 содержат внутри трубчатые вкладыши 7.

Между стенками вкладышей 7 и труб 5 щ сохраняется зазор 8 для прохода теплоносителя. Камеры для подвода и отвода теплоносителя выполнены в виде коаксиальных кольцевых трубчатых коллекторов 9 и

10, снабженных патрубками 11 и 12. Коллектор 9 связан с нижними концами трубчатых вкладышей 7, а коллектор 10 — с нижними концами труб 5.

В верхней части испарителя с помощью подшипников 13 качения и вала 14 вращательно установлен приемный стакан 15.

Стакан 15 снабжен внизу одним сливным патрубком 16, искривленным в горизонтальной плоскости так, что реакция струи жидкости обеспечивает вращение стакана

15. Детали 13 — 16 в совокупности образуют ороситель типа сегнерова колеса. Под стаканом 15 по окружности размещены воронки 17. Воронки 17 соприкасаются между собой бортами 18, ориентированными зо радиально, и составляет единое целое с оросительными штуцерами 19.

При работе испарителя выпариваемая жидкость через патрубок 2 сливается в стакан 15, который приводится во враще- зь ние реакцией струи, вытекающей из сливного патрубка 16. Жидкость периодически поступает в воронки 17, а оттуда — на верхние торцы 6 труб 5. По внешней поверхности труб 5 пленка жидкости стекает 4р чередующимися наплывами. С нижних концов труб 5 неиспарившийся остаток жидкости без задержки стекает на дно корпуса и через патрубок 3 выводится из аппарата. 45

Благодаря отсутствию трубных решеток и малой динамической задержки жидкости внутри аппарата время пребывания продукта в горячей зоне испарителя в два— пять раз меньше, чем в известных аналогичных аппаратах. 3а счет наплывного характера орошения средняя плотность орошения может быть понижена почти в два раза без опасности образования несмоченных перегретых участков на внешней поверхности орошаемых труб.

3а счет импульсного характера орошения мгновенная плотность орошения можеть превышать среднюю плотность в три — четыре раза. При этом обеспечивается лучшее первоначальное распределение орошения на обогреваемой поверхности труб, и вероятность образования устойчивых сухих пятен на горячей стенке труб уменьшается. В периоды уменьшения мгновенной плотности орошения толщина пленки жидкости уменьшается, но разрыва пленки не происходит. Через некоторое время толщина пленки вновь увеличивается за счет нового импульса орошения.

Фор мул а изобретения

1. Пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу, патрубки подачи и отвода теплоносителя и обрабатываемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью исключения перегрева жидкости за счет увеличения плотности орошения, он снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса.

2. Испаритель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортамии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 182684, кл. В 01D 1/22, 1966.

2. Патент США № 2349657, кл. 159 †, 1940 (прототип).

844014

17

Составитель E. Сотникова

Редактор Л. Курасова Техред А. Камышникова Корректоры: 3. Tapacosa и P. Беркович

Заказ 1145/2 Изд. № 417 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2