Выпарной аппарат

Выпарной аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.78 (21) 2615324/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.а

В 01D 1f10

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК 66.048.541 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения С., И. Ткаченко, В. 3. Глоба, И. Д. Степчук и Ю. К. Пинчук

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Изобретение относится к вертикальным выпарным аппаратам непрерывного действия с естественной циркуляцией и может быть использовано в выпарных и дистилляционных установках пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен однопроходный выпарной аппарат с нисходящей жидкостной пленкой и нисходящим потоком пара в трубах (1).

Поверхность нагрева выполнена в виде нескольких установленных одна над другой греющих камер. Над верхними трубными досками греющих камер образуются жидкостные камеры со свободным уровнем, из которых жидкость поступает на внутреннюю поверхность труб через распределительные насадки. Взаимное расположение греющих камер обеспечивает последовательное протекание упариваемой жидкости сверху вниз по трубам всех камер и многоступенчатое упаривание за один проход.

Известен также выпарной аппарат с двумя установленными одна над другой греющими камерами, между которыми предусмотрена соединительная коническая жидкостная камера (2).

Системой циркуляционных труб греющие камеры объединены в единый циркуляционный контур. Нижняя (дополнительная) греющая камера этого аппарата работает в экономайзерном режиме, кипение происходит в верхней греющей камере. Конструкция обеспечивает повышенную скорость циркуляции на экономайзерном участке и

5 интенсивный теплообмен. Однако вскипание жидкостей в нижней камере и сепарация пара в конической камере нарушают нормальную работу аппарата. За счет конической камеры непроизводительно уве10 личена высота аппарата и его металлоемкость.

Из известных выпарных аппаратов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является выпарной аппа15 рат с выносными циркуляционнымп трубами, содержащий вертикальный корпус, расположенные в нем трубчатые греющие камеры, установленные одна над другой и образующие между собой промежуточную жидкостную камеру, через которую проходят верхние концы греющих труб нижней камеры, соосно установленные с зазором в трубах большего диаметра верхней камеры, сепаратор и выносные циркуляционные трубы (3).

Такое выполнение аппарата позволяет значительно повысить эффективность использования поверхности нагрева и единич30 ную мощность аппарата.

724147

Однако плотность установки труб и использование площади трубной решетки нижней камеры меньше чем верхней из-за уменьшенного диаметра труб. Соответственно уменьшается поверхность нагрева нижней греющей камеры.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и интенсификация процесса за счет увеличения поверхности нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что нижняя греющая камера снабжена опускными трубами, размещенными между греющими трубами, а циркуляционные трубы подключены нижними концами к промежуточной жидкостной камере.

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

1 на фиг. 1.

Выпарной аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, сепаратор 2, установленные одна над другой вертикальные трубчатые греющие камеры 3 и 4, между трубными решетками 5 и 6 которых образована промежуточная камера 7, соединенная с сепаратором 2 выносными циркуляционными трубами 8. К. нижней части корпуса крепится на фланце жидкостная камера 9.

Поверхность нагрева нижней греющей камеры 4 выполнена из греющих и опускных труб 10 и 11 меньшего диаметра, а верхней камеры 3 — из труб 12 большего диаметра, Трубы 10 нижней греющей камеры установлены соосно с трубами 12 верхней греющей камеры и заведены в них с зазором верхними концами, образуя ступенчатый парогенерирующий канал, Опу:ные трубы 11 рассредоточены в промежутках трубных решеток между трубами 10 и соединяют промежуточную жидкостную камеру 7 с нижней жидкостной камерой 9.

Для подвода пара к поверхности нагрева устанавливаются штуцеры 13, а для отвода конденсата и неконденсирующихся газов штуцеры 14 и 15. Штуцер 16 предназначен для подачи раствора, штуцер 17— для отвода упариваемого раствора, а штуцер 18 — для отвода вторичного пара.

Аппарат работает следующим образом.

У париваемый раствор подается в нижнюю часть сепаратора по штуцеру 16 и поступает по циркуляционным трубам 8 в промежуточную камеру 7. Из промежуточ5

I0

4 ной камеры основной поток раствора опускается в нижнюю камеру 9 по трубам 11 и подогревается в них до температуры насыщения. В трубах 10 нижней греющей камеры жидкость вскипает и по длине их происходит нарастание скорости парожидкостной смеси. При входе в трубы 12 верхней камеры 4 скорость потока уменьшается и происходит подпитка в поток жидкости из промежуточной жидкостной камеры 7.

В трубах 12 с нарастающей скоростью движется парожидкостный поток. Это обеспечивает устойчивую работу и интенсивный теплообмен.

Сгущенная жидкость отводится по штуцеру 17, а вторичный пар — по штуцеру 18.

Применение аппарата предлагаемой конструкции позволит увеличить примерно на

20 "/, поверхность нагрева нижней греющей камеры без изменения ее габаритов, интенсифицировать процесс теплообмена и в

1,5 раза повысить его единичную мощность.

Интенсификация теплообмена обусловлена увеличением скорости двухфазной смеси за счет удлинения обогреваемого тракта при прочих равных условиях.

Формула изобретения

Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, расположенные в нем трубчатые греющие камеры, установленные одна над другой и образующие между собой промежуточную жидкостную камеру, через которую проходят верхние концы греющих труб нижней камеры, соосно установленные с зазором в трубах большего, аметра вер;ней камеры, сепаратор и выносные циркуляционные трубы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности и интенсификации процесса за счет увеличения поверхности нагрева, нижняя греющая камера снабжена опускными трубами, размещенными между греющими трубами, а циркуляционные трубы подключены нижними концами к промежуточной жидкостной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ме 2334959, кл. 159-13, 1943.

2. Патент Германии Х 244559, кл. 12а, 2, 1912.

3. Авторское свидетельство СССР

М 582795, кл. В 01D 1/10, 1977.

724147

Pve,1

Составитель Е. Сотникова

Техред В. Серякова

Корректор В. Шашагин

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 142/1 Изд. № 209 Тираж 810 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2