Выпарной аппарат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>946571 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(51)М Кл з (22) Заявлено 1205.80 (21) 2923881/23-2б с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 300782. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782

В 01 0 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3t УДК бб .048. 541 (088.8) (72) Авторы изобретения

1 и(; фйЙ Р

Ю.Г.Ершов, С.В.Рудаков и А.A.Áàáàíoâà д 4 ГМ1 о0

ГЕИИ i  ....- " ).

Ивановский энергетический институт им.В.И.JIe gyyIII;0-, :t,:. (71 ) За яв и тель (54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Изобретение относится к устройст. вам, применяемым при выпарке кристал. лизующихся и вязких растворов, и может быть использовано в солевых производствах химической, целлюлознобумажной и других отраслях промышленности

Известно устройство для выпаривания растворов, содержащее вертикальный корпус с патрубками для ввода и отвода раствора, и винтовую грекщую поверхность, установленную на центральной трубе с отверстиями.

Каждый виток винтовой поверхности снабжен средствами для подвода пара и отвода конденсата. При -движении уйариваемого раствора по винтовому каналу с определенной скоростью зарастание его кристаллами солей практически исключается j1 ).

Однако у данного аппарата коэффициент теплоотдачн от греющего пара к поверхности нагрева низок иэ-за скапливающегося на ней конденсата.

Конденсат может удаляться только иэ самого нижнего витка греющей поверхности, поэтому из-3а низкой скорости стекания пленки ее толщине постоянно нарастает, что приводит к увеличению сопротивления теплопередаче.

Известен также выпарной аППаРат, в котором для снижения сопротивления теплопередаче винтовая греющая поверхность снабжена радиальными порогами, примыкающими к отверстиям в центральной трубе. Выпарной аппарат содержит вертикальный корпус с йатрубками для ввода и вывода нагреваемой среды, винтовую греющую поверхность, закрепленную на центральной трубе с отверстиями на каждом витке. В начале витка отверстие служит для впуска пара и располагается ближе к его верхней поверхности. В конце каждого витка отверстие располагают у нижней поверхности его с целью выпуска конденсата.

Винтовая греющая поверхность имеет радиальные пороги, примыкакхцие к отверстиям,в центральной трубе. При конденсации пара конденсат скапливается у порогов и сливается через отверстия в центральную трубку. В данном устройстве имеет место более эф25 фективная теплоотдача на винтовой греющей поверхности 21.

В известном выпарном аппарате, однако, не полностью решена задача снижения толщины пленки конденсата, а

30 следовательно, и повышения теплоот946571

45 дачи, При известном размещении радиальных порогов и отверстий для слива конденсат с верхней винтовой поверхности стекает на .нижнюю. При этом часть конденсата из-за наличия адгеэии стекает на нижнюю винтовую повер- 5 хность после сливного порога, что приводит к увеличению слоя конденсата на последующем витке поверхности.

В известном устройстве имеется воэможность прохода пара н отверстия, предназначенные для выпуска конденсата, что также приводит к увеличению толщины слоя конденсата. Для исключения этого отверстия прохода конденсата должны быть закрыты конденса-1 том. Это, в свою очередь, приводит к повышению уровня конденсата у радиального порога. При подаче раствора, недогретого до температуры кипения, изменяется температурный перепад по виткам поверхности нагрева и количест но конденсата. Следовательно, чтобы толщина слоя конденсата была одинаковой по высоте, необходимо отверстия в трубе выполнять различного диаметра, что усложняет расчет и изготовление аппарата.

В известном устройстве имеется воэможность для прохода пара к нижерасположенным виткам греющей поверхности через радиальные пороги, что также приводит к увеличению толщины слоя конденсата.

- Верхняя и нижняя образующие винтовой поверхности расположены перпендикулярно к оси центральной трубы. 35

При этом количество отводимого конденсата зависит и определяется величиной разности высот слоя конденсата на периферии витка и у сливного отверстия. Это приводит к различной 4р величине теплоотдачи по ширине винтовой поверхности нагрева и наличию слоя конденсата значительной толщины на периферии поверхности.

Цель изобретения — понышение эффективности упаривания эа счет отвода конденсата иэ каждого витка.

Поставленная цель достигается тем, что в известном выпарном аппарате, содержащем вертикальный корпус с пат- р рубками ввода и отвода раствора и установленную в нем на центральной трубе, имеющей отверстия для подвода пара и отвода конденсата, винтовую греющую поверхность, центральная тру- ба снабжена диаметральной перегородкой"", винтовая греющая поверхность снабжена вертикальными радиальными перегородками,. установленными по всему поперечному сечению против отнер- 6р стий в центральной трубе, при этом образующая винтовой поверхности наклонена к оси центральной трубы.

Применение перегородок н центральной трубе и в винтовой поверхности g5 позволяет изолировать на отдельные отсеки винтовую поверхность нагрева и обеспечить непрерывный подвод и отвод необходимого количества пара и конденсата беэ их перетока н нижние отсеки винтовой поверхности. Пар полностью конденсируется н витке и удаляется иэ нижней части этого же витка.

Расположение образующих винтовой греющей поверхности под углом к оси центральной трубы приводит к появлению дополнительного фактора, обеспечивающего слив конденсата — силы тяжести, которая направлена к сливному отверстию. Величина угла, вершина которого расположена у сливного отверстия, должна быть больше О, но меньше 90 . Конкретное значение угла наклона определяется технологией изготовления греющей поверхности и ее материалом.

При предлагаемом расположении образующих винтовая греющая поверхность. может иметь большую фактическую поверхность нагрева по сраннению с известным.

На фиг.1 изображен выпарной аппарат, общий вид; на фиг.2 — узел на фиг.1.

Выпарной аппарат содержит вертикальный корпус 1 с патрубками 2 для ввода нагреваемой среды и патрубком 3 для отвода ее, центральную трубу 4 с диаметральной перегородкой 5, винтовую поверхность б нагрева, обечайку греющей камеры 7, радиальные глухие перегородки 8 с отверстиями 9 для входа пара и отверстиями 10 для отвода конденсата.

Аппарат работает следующим образом.

Раствор, нагретый до температуры кипения, поступает в аппарат (штуцер не показан). Пар через штуцер нерхней крышки поступает в левую часть центральной трубы. Правая часть центральной трубы заглушена. Греющий пар иэ области, образованной трубОй 4 и перегородкой 5, через отверстия 9 для прохода пара поступает в соответствующие витки греющей поверхности, где он отдает свою теплоту раствору и конденсируется. Конденсат стекает вниз витка греющей поверхности до соответствующей перегородки, где он скапливается в небольшом количестве и удаляется через отверстия 10 для отвода конденсата, примыкающие к перегородкам 8, в первую часть циркуляционйой,трубы, а затем в нижнюю крышку греющей камеры. Уровень конденсата должен закрывать нижний конец циркуляционной трубы. Из нижней крышки конденсат отводится из аппарата, например, в паропреобразователь. Раствор прокачивается циркуляционным насосом между витками греющей поверхности и упаривается при

946571 постоянной температуре, которая зависит от его концентрации и давления вторичного пара. Упаренный .раствор и вторичный пар отводятся из аппарата и используются по назначению. 5

Каждый отсек винтовой поверхности в предлагаемом устройстве работает как элементарный теплообменник с обособленным подводом пара и отводом конденсата, что приводит к заданной и минимальной толщине пленки конденсата по всем отсекам и обеспечивает повышение эффективности теплообмена, следовательно, уменьшение определяю, щего размера.для конденсации минимум 15 в два раза и увеличение теплоотдачи на 10-20%. Увеличение поверхности теплообмена повышает производительность аппарата.

Формула изобретения

Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода и отвода раствора и установленную в нем на центральной трубе, имеющей отверс,:тия для подвода пара и отвода конденсата, винтовую греющую поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения, эффективности упаривания эа счет отвода конденсата из каждого витка, центральная труба снабжена диаметральной перегородкой, винтовая греющая поверхность снабжена вертикальными радиальными перегородками, установленными ho всему поперечному сечению против отверстий в центральной трубе, при этом обраэукщая винтовой поверхности наклонена к оси центральной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

9 151965, кл. F 28 0 7/28, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

У 611625, кл. В 01 D 1/10, 1978.

946571

Составитель Е. Сотникова

Редактор Л. Филь Техред Т. Маточка Корректор Н. Король

Заказ 5392/8 Тираж 734 Подпи с нее

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "П ате нт ", r. ужгород, ул. Проектная, 4