Выпарной аппарат

Выпарной аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в атомной энергетике, химической и пищевой отраслях п ромышлености и позволяетповысить производительность и улучшить техникоэкономические показатели работы выпарного аппарата. Для этого греющая камера. нижняя и верхняя растворные камеры выполнены секционными, трубы первой сек - ции греющей камеры выведены в пространство верхней растворной камеры на 100-120 мм выше трубной решетки и над ними расположен перфорированный штуцер подачи и распыления исходного раствора , а в нижней растворной камере второй секции установлен решетчатый смеситель, циркуляционная труба снабжена дроссельной шайбой. Сепарационное устройство выполнено трехступенчатым, комбинированным из циклонов и центробежных сепараторов с завихрителями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((1з В 01 0 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624327/26 (22) 22.12.88 (46) 07.10,91. Бюл. ¹ 37 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.З.Глоба, Б.А.Харитонов, С.И,Ткаченко и Л.А.Севастьянова (53) 66.048.541 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 871294, кл. 12а/4, 1953, (54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ (57) Изобретение может быть использовано в атомной энергетике, химической и пищевой отраслях промышленостии позваляетповысить производительность и улучшить техникоэкономические показатели работы выпарИзобретение относится к выпаарной технике и может быть использовано в атомной энергетике, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности для концентрирования сильно пенящихся высоковяэких жидкостей, например мыльно-щелочных растворов.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение технико-экономических показателей работы выпарного аппарата.

На чертеже представлен выпарной аппарат.

Выпарной аппарат содержит корпус с трубчатой греющей камерой 1. сепарационное устройство 2, пенопровод 3. циркуляционную трубу, которая состоит из частей

4-6, Греющая камера состоит из четырех секций труб 7-10, установленных в верхней

11 и нижней 12 трубных решетках; Растворные верхняя 13 и нижняя 14 камеры разделены на секции перегородками 15, В

„„Я ÄÄ 1681875 А1 ного аппарата. Для этого греющая камера. нижняя и верхняя растворные камеры выполнены секционными, трубы первой секции греющей камеры выведены в пространство верхней растворной камеры на 100-120 мм выше трубной решетки и над ними расположен перфорированный штуцер подачи и распыления исходного раствора, а в нижней растворной камере второй секции установлен решетчатый смеситель, циркуляционная труба снабжена дроссельной шайбой. Сепарационное устройство выполнено трехступенчатым, комбинированным из циклонов и центробежных сепараторов с завихрителями. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. верхней камере первой секции расположен штуцер 16 ввода раствора. Он выполнен в виде перфорированного коллектора, установленного над трубами перфорацией вверх. Для равномерного питания всех парогенерирующих труб 7, устранения гидродинамической развертки и улучшения контакта жидкости с поверхностью нагрева верхние их торцы выведены в пространство верхней камеры первой секции на 100 — 120 мм выше трубной решетки 11, установлены все на одном уровне и развальцованы в виде колокольчика с криволинейным профилем.

В нижней камере 14 второй секции установлен решетчатый смеситель 17. Он включает глухие перегородки 18 и 19. Отверстия в листе расположены спаренными рядами с широкими коридорами для прохода жидкости. Штуцер 20 подсоединения циркуляционной трубы находится ниже смесителя 17, На выходном конце циркуляционной трубы устанавливается дроссельная шайба

21 для подрегулировки и демпфирования

1681875 расхода сепарата. Сечение шайбы зависит от плотности и вязкости жидкости.

Нэ трубе 5 отвода сепарата установлен штуцер 22 для отвода концентрированного раствора. Он устанавливается в средней части трубы, где находится высоковлажная пена пэросодержанием 0,4-0,6.

Для отвода пены на сепаратор предусмотрен штуцер 23.

Для гашения пены и сепарации вторичного пара предназначено выносное сепарационное устройство, которое выполнено трехступенчатым в виде циклонов и центробежных сепараторов с завихрителями. Оно включает внутренние трубы 24 циклона первой ступени с улитками 25 тангенциального подвода пены и установленными на верхнем конце завихритЪлями 26 и наружные трубы 27 второй ступени сепарации. Выше установлены внутренние сепарационные патрубки 28 с завихрителями 29 и наружными сепарационными патрубками 30 третьей ступени сепарации. Для отвода сепарата третьей ступени установлена труба 31.

Аппарат снабжен штуцерами подачи греющего пара 32., отвода вторичного пара

33, конденсата 34 и неконденсирующихся газов 35.

При работе выпарного аппарата раствор подается в греющую камеру 1 и поступает по штуцеру 16 в камеру 13 первой секции; Вытекая струями из отверстий патрубка он прогревается, контактируя с паром в пространстве, камеры, а затем на поверхности трубной решетки 11. Благодаря нагреву и увеличенному выпуску парогенерирующих труб 7 первой секции над поверхностью решетки 11 раствор набухает и равномерно распределяется по трубам.

Поскольку раствор течет по стенкам труб и концентрация его в первой секции ниже, чем в остальных, то гидростатическое сопротивление отсутствует и происходит интенсивный теплообмен, характерный.для зоны пленочного течения. Объемное паросодержание пены на выходе из подогреваемых труб 7 в нижнюю . камеру 14 достигает

0,98-0,99. В нижней камере 14 пена направляется под смеситель 17 и, протекая через слой раствора, увлажняется до 0,6-0,75, равномерно распределяется по трубам 8 второй секции. За счет высокого влагосодержания в трубах второй секции и увеличения скорости потока в третьей (трубы 9) и четвертой (трубы 10) секциях по всей поверхности нагрева поддерживается высокая интенсивность теплообмена. К выходу из четвертой секции греющей камеры паросодержание пены повышается до 0,97.

Секционирование греющей камеры позволило выделить отдельно первую секцию для исходного раствора, концентрация которого намного ниже, чем сепарата; вывод парогенерирующих труб. выше трубной решетки и установка перфорированного патрубка над ними обеспечивает равномерное распределение раствора в трубах и выпаривание в режиме стекающей пленки. исключить неэффективную экономайэерную зону и большое гидростатическое сопротивление; установка смесителя в нижней жидкостной камере обеспечивает вспенивание сепарата и образование второй секции высоковлажной пены; расположение ввода циркуляционной трубы предотвращает прорыв гидроэатвора, а шайбирование повышает устойчивость циркуляции и надежность штуцера; установка отвода концентрата на указанном уровне обеспечива-. ет оттяжку пены из циркуляционной трубы паросодержанием 0,5 — 0,6 и улучшает пеногашение и качество вторичного пара.

Изобретение обеспечивает уменьшение концентрации кипящего рааствора, исключение экономайэерной зоны с большими термическими и гидравлическими сопротивлениями, благоприятное распределение температурного напора, скорости и паросодержания потоков в трубах греющей камеры, умеренные их сопротивления. Интенсификация теплоотдачи и пеногашения позволяет увеличить производительность аппарата в 1,6-1,8 раза. уменьшить габариты и металлоемкость на

25 — 30;

Формула изобретения

1. Выпарной аппарат, содержащий корпус с секционными греющей трубчатой камерой и нижней и верхней растворными камерами, отделенными от греющей соответственно нижней и верхней трубными рещетками, сепарационное устройство, соединенное своим входом посредством пенопровода с верхней камерой, а выходом

Поступающая по пенопроводу 3 через щтуцер 23 в сепарационное устройство 2 пена высокого паросодержания разгоняется в улитках 25 циклонов до большой скорости, недостижимой для более влажной пены, и эффективно гасится, освобождается от основного количества жидкости. В проточной части завихрителей 26 и 29 происходит дальнейшее повышение скорости

10 потока и степени очистки вторичного парэ.

Пар отводится по штуцеру 33, а сепарат направляется по трубам 31, 4, 5 и 6 к штуцеру 20. Конденсат отводится по штуцеру 34, а неконденсирующиеся газы — по штуцеру

:1681875

Ю

28

34 г .-Я

Составитель А. Никитин

Техред М.Моргентал Корректор T. Палий

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 3357 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж -35. Раушская иаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 через циркуляционную трубу -- с нижней камерой, штуцеры ввода и вывода раствора и патрубок отвода сепарата. отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения техника-экономических характеристик, верхние торцы труб греющей камеры размещены в верхней камере первой секции нг расстоянии 100120 мм от верхней трубной решетки, нижняя камера второй секции снабжена решетчатым смесителем, а циркуляциониая труба снабжена дроссельной шайбой, размещенной на ее выходном конце. и присоединена под смесителем к нижней камере второй секции, при этом штуцер ввода раствора

Ф. выполнен в виде перфорированного коллек тора, расположенного над трубами в верхней камере первой секции перфорацией вверх, штуцер вывода раствора установлен

5 в средней части циркуляционной трубы, а сепарационное устройство выполнено трехступенчатым в виде циклонов и центробежных сепараторов с завихрителями.

2.Аппаратпо п,1.отл ича ющийся

10 тем, что циркуляционная труба присоединена к каждой ступени сепарационного устройства, циклоны расположены в первой ступени устройства, а центробежные сепараторы с завихрителями — во второй и

15 35