Выпарной аппарат

Выпарной аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.06.77 (2! ) 24959 32/23-26

{51) М. Кл.2

В 01 D 1/12

В 01 D 1/26 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по. делам изобретений н открытий (23) Приоритет

{53) УДК 66. 048. .541 (088. 8) Опубликовано 05.1179. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания, 0511.79 (72) Авторы изобретения

В.И. Павленко, Д.С. Ясь и Я. С. Нико

М центральное специальное проектно- анструкторское бюр

I

) I ! 4 (71) Заявитель (54) ВЫПАРНОЙ AIIDAPAT

Изобретение относится к области выпарного оборудования, применяемого в легкой, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известно выпарное устройство для опреснения морской воды, состоящее из цилиндрического корпуса с патрубками на торцах и на середине образующей поверхности корпуса. Внутри корпуса, вдоль центральной оси, помещена кольцевая цилиндрическая камера, во внутреннюю зону которой тангенциально подведен патрубок для подачи нагретой морской воды (1). это устройство недостаточно произ-!5 водительно из-эа малой площади испаречия. Граница раздела жидкой и паровой фазы неустойчива, возможен заброс жидкости в пар.

Известно устройство для генериро- 2О вания пара (2), представляющее собой цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой с центральным отверстием на две камеры — входную и выходную. корпус имеет тангенциальные 5 патрубки, служащие для подвода и отвода выпариваемого раствора. Благодаря действию центробежных сил значительно повышается упругость паров жидкости, что обеспечивает возможность выпаривания сильнопенящихся растворов. Однако конструкция устройства не предусматривает использование вторичного пара для обогрева, выпаривание производится в одну ступень, разрежение в камере невысоко— все это снижает производительность устройства и его экономичность.

Известен также выпарной аппарат, содержащий трубчатую греющую камеру, сепаратор, внутреннюю циркуляционную трубу и выносной паровой инжектор, сообщающийся с сепаратором и греющей камерой (3).C помощью инжектора в сепараторе создается разрежение, что способствует интенсификации процесса выпаривания. Вторичный пар подсасывается инжектором и в смеси с первичным паром подается на обогрев греющей камеры. Использование тепла вторичного пара повьыает экономичность аппарата.

Однако корпус этого аппарата излишне велик, затруднено выпаривание сильнопенящихся растворов и растворов с высоким значением температурной депрессии, недостаточна производительность аппарата.

Наиболее близок к предложенному по технической сущности выпарной an695669 парат с принудительной циркуляцией раствора, содержащий вертикальный корпус с трубчатой греющей камерой и сепаратором, паровой инжектор, циркуляционную трубу и насос (4) .

Однако объем корпуса аппарата (иэ— эа необходимости иметь большое зерка- 5 ло испарения) излишне велик, затруднено выпаривание сильнопенящихся растворов, высок расход тепла на обогрев, так как греющий пар целиком берется со стороны, недостаточна про- 10 изводительность.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата путем двухступенчатого выпаривания раствора.

Это достигается.тем, что выпарной )5 аппарат снабжен установленной на сепараторе и подключенной к циркуляционной трубе вихревой испарительной камерой, по оси которой установлен паровой инжектор. При этом сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к вихревой камере, а другим — к греющей камере, На чертеже показан выпарной аппарат, вертикальный РазРеЗ.

Выпарной аппарат содержит. вертикальный корпус 1 с трубчатой греющей камерой 2, циркуляционными трубами .3, 4, 5, сепаратором 6, на котором установлена вихревая испарительная камера 7 с размещенным по ее оси паровым инжектором 8 и сообщающейся с установленной внутри сепаратора 6, соосно ему, центральной паровой трубой 9 в верхней ее части. В нижней части труба 9 имеет патрубки 10, сообщающиеся с греющей камерой 2.

Через центральную часть камеры 2, вдоль оси корпуса, проходит циркуляционная труба 5, соединенная трубопроводом 11 с циркуляционным насосом 40

12. На подающем трубопроводе 13 насоса 12 установлены задвижки 14 и

15, а между ними — патрубок 16 с задвижкой 17. Такой же патрубок 18 с задвижкой 19 предусмотрен на всасыва- 4g ющей линии, снабженной задвижкой 20.

Греющая камера 2 снабжена также патрубком 21 для отвода пара и штуцером

22 для отвода конденсата. Сепаратор . 6 имеет в верхней части патрубок 23 для вывода вторичного пара.

Аппарат работает следующим образом.

Перекрывают задвижку 20 и открывают задвижку 19 на патрубке 18, соеди- .щ ненном с емкостью исходного раствора.

При этом задвижки 14 и 15 открыты, а задвижка 17 закрыта. Затем включают, насос 12 и производят заполнение греющей камеры 2 раствором. По 6 окончании заполнения задвижку 20 открывают, а 19 — з акрывают. Пар из сопла инжектора 8 подается в греющую камеру 2 через центральную трубу 9 и патрубки 10. Раствор в греющей камере разогревается до температуры ниже температуры насыщения и по циркуляционной трубе 3 поступает в вихревую испарительную камеру 7, где э акручи вается, причем при прохождении к центру камеры, за счет уменьшения радиуса закрутки, резко возрастает скорость движения раствора, а соответственно снижается и давление в нем. В результате снижения давления ниже давления насыщения при данной температуре раствор вскипает. Пар собирается в центральной зоне камеры 7, инжектируется через сопло лаваля парового инжектора 8 и по центральной паровой трубе 9 поступает в греющую камеру 2. Благодаря работе парового инжектора 8 давление в центральной зоне вихревой камеры

7 понижено, что интенсифицирует процесс парообразования, который может производиться при сравнительно низких температурах. Кроме этого, подаваемый через инжектор 8 пар обеспечивает необходимую по условиям нагрева жидкости в греющей камере температуру смеси первичного и вторичного пара и скорость ее истечения. Подвергнутый выпариванию раствор через циркуляционную трубу 4 поступает в соковое пространство сепаратора 6.

В сепараторе происходит дополнительное выпаривание раствора (вторая ступень), при этом вторичный пар отводится через патрубок 23 а раствор (сок) — через циркуляционную трубу

5 и всасывающий трубопровод 11 поступает на вход насоса 12 и по трубопроводу 13 подается вновь в греющую камеру 2 . Таким образом, процесс выпаривания осуществляется многократно.

Выпаривание производится в две ступени — сначала в вихревой испарительной камере 7, а затем — в корпусе сепаратора 6. Для удаления упаренного раствора (сока) задвижку 15 закрывают, а 17 открывают и сок насосом

12 откачивают из сепаратора 6. Греющий пар (смесь первичного и вторичного пара) из греющей камеры удаляется через патрубок 21 и может быть использован для нагрева раствора в другом выпарном аппарате, а конденсат удаляется через штуцер 22. При установившемся режиме выпаривания подача первичного пара через инжектор может быть з н ачительно сокращен а.

Технико-экономические преимущества заявленного аппарата заключаются в повышенной производительности, компактности и экономичности. Эти преимущества обеспечиваются за счет использования высокопроизводительной вихревой испарительной камеры, по оси которой установлен паровой инжектор, а также благодаря двухступенчатому выпариванию — в н ачале в вихревой испарительной камере, а затем в сепараторе. Повышению экономичности и снижению металлоемкости аппара695669

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 6639/7 Тираж 877 Подпи сн о е

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 та содействует и то, что сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к вихревой испарительной камере, а другим к греющей камере, что позволяет использовать вторичный пар для подогрева раствора. в греющей камере.

Зн ачительное повышение упругости паров жидкости обеспечивает удовлетворительное протекание процесса выпаривания сильнопенящихся растворов и растворов с высоким значением температурной депрессии.

1. Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с трубчатой греющей камерой и сепаратором, паровой инжектор, циркудяционную трубу и насос о т л и ч а ю щ и Я ™1 20 что, с целью повышения производительности путем двухступенчатого выпаривания раствора, он снабжен установленной на сепараторе и подключенной к циркуляционной трубе вихревой испарительной камерой, по оси которой установлен паровой инжектор.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и A c я тем,,что сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к вихревой камере, а другим — к греющей камере. источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1792 313, .1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9419687, кл. Г 22 В 3/04, 1974.

3. Сенеш Э. Надобан П. Процессы выпаривания в пищевых производствах.

M., 1969, с. 93, рис. 42.

4. Авторское свидетельство СССР

9262836, кл. В 01 Р 1/06, 1970 (прототип) .