Пленочный выпарной аппарат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцналмстнческмк реснубл ()874085 (61) Дополиительиое к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.09. 79 (21) 2818196/23-26 (51) М. Кл .

В Ol О 1/22 с присоединением заявки № (23) Приоритет

)ЬеударетвааыВ кеивтвт

CCCP дв делам взабретеввН к еткрмткй

Опубликовано 23. 10. 81. Бюллетень № 39

{53.) УДК 66.048..541 (088.8) Лата опубликования описания 25. 10. 8 1 (72) Авторы изобретения

О. А. Головченко, Л. Н. Марченко и В.

1 (71) Заявитель (54) ПЛЕНОЧНЪ|Й BblIIAPHOA АППАРАТ

Изобретение относится к трубчатым пленочным выпарным аппаратам., применяемым в химической, микробиологической, пищевой и целюлозно-бумажной промьпнленности.

Известен трубчатый выпарной аппарат со стекающей пленкой, состоящий из сепаратора, вертикальной греющей камеры с теплообменными трубами, закрепленными в трубных решетках, камеры питания теплообменных труб раство- ром, в которой установлено распределительное устройство, например в виде шаров.

В известном аппарате упариваемый раствор подается в камеру питания, из

15 которой он поступает в распределительное устройство и далее в теплообменные трубы, где в виде пленки стекает по внутренней поверхности труб 11 ).

Недостатком такой конструкции является неравномерность орошения труб по сечению трубного пучка аппарата, которая приводит к разрыву пленки и подсыханию пленки на выходных концах . труб, что снижает эффективность теплообмена.

Известен также пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устройство для подпитки теплообменных труб рас-, твором 1 21.

Недостаток аппарата — сложность конструкции, обусловленная тем, что для, подачи жидкости в каждую теплообменную трубу вводится еще одна труба такой же длины, что приводит к значительному увеличению веса аппарата, кроме того, введение в теплообменную трубу растворной трубы уменьшает ее живое сечение что неизбежно ведет к потерям давления в контуре аппарата и снизит его производительность.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет равномерного орошения вруб и упрощения конструкции.

87.4085

Формула изобретения

Поставленная цель достигается за

"чет того, что в пленочном выпарном аппарате, содержащем вертикапьный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устрой- 5 ство для подпитки труб раствором, устройство для подпитки установлено снаружи каждой трубы и выполнено в виде горизонтального полого диска, а в стенках труб, смежных с диском, выпол- 10 иены отверстия, при этом полые диски установлены н.« расстоянии от входных концов труб, равном 0,2-0,4 длины труб °

На фиг. 1 изображен пленочный выпарной 15 аппарат на фиг. 2 — разрез А-А на риг. 1.

Аппарат содержит вертикальный корпус 1, размещенные в нем теплообменные трубы 2, закрепленные в трубных ре20 щетках 3, камеру 4 исходного раствора и сепаратор 5.

Аппарат снабжен устройством для подпитки теплообменных труб раствором, выполненным в-виде полого горизонталь. ного диска 6, установленного на рас" стоянии 0,2-0,4 длины труб от их выходных концов. На участках теплообменных труб, расположенных в полости диска 6, выполнены отверстия 7, соединяющие полость диска 6 с внутренним пространством теппообменных труб 2. В свою очередь внутреннее пространство горизонтального диска 6 соединено с растворным пространством аппарата, например с сепаратором 5, трубопроводом 55

3, на котором установлено устройство

) для регулирования расхода подпиты ающего раствора.

Аппарат работает следующим обра ом.

Исходный раствор поступает под

«ижнюю трубную решетку 3 в камеру 4,. яз которой попадает внутрь труб 2, где он нагревается и на определенной высОте труб вскипает. Образующийся 45 з трубах 2 вторичный пар, поднимаясь вверх и постепенно расширяясь, образует сплошную паровую струю, которая занимает центральное пространство теплообменных труб 2. Раствор в виде 50 тонкого кольцевого слоя (пленки) оттесняется к периферии трубы и за счет поверхностного трения пара о пленку, транспортируется вверх, по пути повышает концентрацию и выбрасывается вместе со вторичным паром в сепаратор 5, в котором происходит определение паровой фазы от раствора. Вторичный пар из сепаратора направляется на конденсацию.

Для предотвращения подсыхания пленки на концах труб 2 часть раствора из сепаратора 5 по трубопроводу 8, через устройство 9 для регулирования расхода подпитки, поступает в полый риск 6, откуда через отверстия 7 в стенке труб 2, выполненные, например тангенциально, попадает на внутреннюю поверхность теплообменных труб 2.

Парорастворный поток, движущийся внутри теплообменных труб с большой скоростью, в зоне отверстий 7 создает разрежение, за счет которого раствор подпитки из внутренней полости диска 6 через отверстия 7 подсасывается во внутрь труб 2, т.е. в этом случае реализуется принцип работы газожидкостного струйного насоса.

При тангенциальном выполнении отверстий 7 на внутренней поверхности труб

2 образуется кольцевая пленка, которая за счет поверхностного трения парорастворного потока транспортируется вверх, по пути испаряется и выбрасывается со вторичным паром в сепаратор 5.

Таким образом, достигается полное орошение участков греющих труб 2, расположенных выше полого диска б, и создается дисперсно-кольцевой (пленочный) режим течения двухфазного потока, характеризующийся высокими значениями коэффициента теплоотдачн.

Предлагаемая конструкция выпарного аппарата позволяет повысить его производительность более, чем на 307..

1. Ппеночный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устройство для под— питки теплообменных труб раствором, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса эа счет равномерного орошения труб и упрощения конструкции, устройство для подпитки установлено снаружи каждой трубы и выполнено в виде горизонтального полого диска, а в стенках труб, смежных с диском, выполнены отверстия.

2. Аппарат по п. 1, о тли ч аюшийся тем, что полые диски установлены на расстоянии от выходных

874085

А-А 7

Кои ра фиг. 7 концо в труб, равном О, 2-0, 4 длины трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе паре раст

/рею

Па б

" 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 435625, кл,В О1 D 1/22, 1974.

2. Заявка Японии В 47-32498, кл. 13(7) В 11), )972. ВНИИПИ Заказ 9116/10

Тираж 709 Подписное

Филиал ППП "Патент", r,Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ, 4