Выпарной аппарат

Выпарной аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сююэ Советских

Соцнвлнстнческнх

Республик

«в731983 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2704.77 (21) 2480762/23-26 с присоединениеем заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0505.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 058580 (51)М. Кл.

В 01 D 1/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК66.048. .541 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л,И.Трофимов и В.И.Левераш (71) Заявитель (54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкции выпарных аппаратов с падающей .пленкой и может быть применено в химической, молочной и пищевой проьишленности, а также для опреснения морской воды.

Известен выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы и сепаратор (1), В этом аппарате выпариваемый раствор равномерно распределяется по внутренней поверхности греющих труб и, стекая вниз в виде тонкой пленки, частично выпаривается за счет тепла 15 пара, конденсируюшегося на наружной поверхности труб.

Выходящие из греющих труб упаренный раствор и образовавшийся вторичный пар попадают в сепаратор, где 20 .происходит их разделение, т.е. капли раствора оседают вниз на дно сепаратора, а вторичный пар отводится из верхней части сепаратора.

Существенный недостаток известного выпарного аппарата заключается в том, что тонкая пленка упаренного раствора, стекающая с нижиих концов греющих труб, подвергается энергичному воздействию расширяющегося потока ЗО вторичного пара, выходящего с большой скоростью из этчх же труб, и дробится с образованием большого количества мельчайших капелек, трудно отделимых от потока пара. Вслецствие этого отводимый из выпарного аппарата вторичный пар уносит с собой значительное количество раствора, которое не тольКо теряется безвозвратно, Но делает также невозможным рациональное использование конденсата вторичного пара без предварительной очистки.

Известен также выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы и сепаратор, при этом каждая труба снабжена устройством для разрыва пленки упариваемого раствора, выполненным в виде цилиндрического патрубка, имеющего на боко— вой поверхности отверстия с краями, загнутыми внутрь и образующими желоба (2) .

В этом аппарате пленка упаренного раствора, выходящая из греющих труб, попадает на внутреннюю поверхность патрубков и краями отверстия разрывается на части; при этом раствор попадает в желоба и стекает по ним в нижнкно часть сепара-. îðà,,причем

731983

40 пленка упаренного раствора, стекаюиая иэ нижних концов греющих труб, не подвергается воздействию потока вторичного пара, который отводится через отверстия на боковой поверхности патрубков.

Данный выпарной аппарат является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток известного аппарата заключается в том, что устройство

10 для разрыва пленки упаренного раствора, выполненное в виде патрубков с помощью специальных устройств, присоединяемых с торца к греюшим трубам, фактически увеличивает длину 15 греюших труб, т.е. увеличивает габариты и металлоемкость аппарата, а также.значительно усложняет конструкцию выпарного аппарата. Наличие этих патрубков создает значитель- 20 ное сопротивление движению обра.зующегося вторичного пара как при выходе его через отверстия в патрубках, так и при движении его в сепараторе под трубной решеткой, где вторичный пар проходит в промежутках между патрубками, Увеличение сопротивления выходу вторичного пара вызывает увеличение температуры кипения раствора в греюших трубах, уменьша- 30 ет разность температур греющего пара и раствора и тем самым снижает производительность выпарного аппарата.

Конструктивная сложность, обусловленная наличием в аппарате большого количества патрубков, затрудняет очистку внутренней поверхности аппарата от отложений, образуюшихся при выпаривании, и делает невозможным использование его для выпаривания таких . жидкостей, как молоко и молочные продукты, так как при этом требуется регулярная (через 10-20 ч работы) тщательная промывка выпарных аппаратов, Целью изобретения является повышение производительности аппарата путем уменьшения сопротивления выходу вторичного пара, Поставленная цель достигается тем, что в известном выпарном аппарате с падаюшей пленкой, соделжашем вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы с устройствами для разрыва пленки упаренного раствора и сепаратор, устройство для разрыва пленки упаренного раствора выполнено в виде выступов на внутренней поверхности нижних концов греюших Груб, каждая труба снабжена наклонным желобом, установленным под выступом, внутренняя йорерхность 60 труб между выступом и нижним концом покрыта гидрофобным материалом.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат с падаюшей пленкой предлагаемой конструкции; на фиг. 2 — нижний конец греюшей трубы с выступами для разрыва пленки раствора; на фиг. 3 нижний конец греюшей трубы с желобами, выполненными в виде вставки, помещенной в греюшую трубу.

В вертикальном корпусе 1 выпарного аппарата раэмешены греюшие трубы 2 с распределительными устройствами 3 для создания пленки упариваемого раствора. Корпус 1 снизу соединен с сепаратором 4, Устройства для разрыва пленки расположены на нижних концах греюших труб 2 и выполнены в виде выступов 5 (фиг..2) или желобов б (фиг. 3). Выступы 5 и желоба б располагаются эа пределами участка теплопередачи или на границе его, определяемой положением верхней плоскости трубной решетки 7 (фиг. 2 и 3). Для ускорения формирования пленки упариваемого раствора в струи внутренняя поверхность греюших труб

2 между выступами 5 и нижними концами труб 2 может быть покрыта гидрофобным материалом.

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Поступаюший через штуцер 8 в выпарной аппарат раствор с помошью устройств 3 равномерно распределяется в виде тонкой пленки по внутренней поверхности греюших труб 2. Через штуцер 9 в межтрубное пространство подается греюший пар, который конденсируется на наружной поверхности греюших труб 2, затем обраэуюшийся конденсат отводится через штуцер 10 ° 3a счет тепла конденсации пара раствор, стекаюший в виде пленки по внутренней поверхности труб, частично испаряется. Обраэуюшийся вторичный пар движется вниз в одном направлении с пленкой упариваемого раствора. На выходном участке греюших труб 2 пленка упаренного раствора, двигающаяся с большой скоростью, набегает на выступы 5 или края желобов и разрывается. Из образовавшихся участков пленки самопроизвольно под действием сил поверхностного натяжения (этот процесс наиболее интенсив но протекает на несмачиваемой раствором поверхности, т .е. гидрофобной) или с помощью желобов б формируются струйные потоки, и с нижних концов греющих труб 2 упаренный раствор стекает в виде компактных струй.

При этом поверхность жидкости, подвергаюшаяся воздействию выходяшего иэ труб потока пара, значительно меньше, а устойчивость течения ее больше, чем при пленочном стекании.

Вследствие этого струи упаренного раствора на выходе из труб не разрушаются и, двигаясь дальше уже в одном направлении с потоком вторичного цара, самогроизвольно распадаются на крупные капли, которые легко отделяются от потока вторич731983

Формула изобретения

11 Фиг.!

Щг,д

Составитель Л.Трофимов

Редактор Л.Курасова Техред Э.Чужик Корректор И. Пожо

Заказ 1588/4 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 ного пара и не загрязняют его.

Упаренный раствор собирается на дне сепаратора 4 и удаляется из него через штуцер 11 вторичный пар отводится через штуцер 12, расположенный в верхней части сепаратора 4.

Таким образом, устройства для разрыва пленки упаренного раствора и формирования струй выпарного аппарата, выполненные в виде выступов ,и желобов на внутренних поверхностях нижних концов греющих труб, а также то, что внутренняя поверхность греющих труб между выступами и нижними концами этих труб не смачивается упаренным раствором (т.е. гидрофобна), позволяет значительно уменьшить со- 15 противление выходу вторичного пара из греющих труб и повысить производительность выпарного аппарата, а также улучшить его эксплуатацию, 1, Выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы с устройствами для разрыва пленки упаренного раствора и сепаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата путем уменьшения сопротивления выходу вторичного пара, устройства для разрыва пленки выполнены в виде выступов на внутренней поверхности нижних концов труб.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а Юшийся тем, что каждая труба снабжена наклонным желобом, установлен» ным под выступом.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юm и и с я тем, что внутФзнняя поверхность труб между выступом и нижним концом покрыта гидрофобным материалом.

Источники информации, принятые во вынимание при экспертизе

1. Сенеш Э. и Надобан П. Процессы выпаривания в пищевых производствах.

М., "Пищевая промышленность",1969, с.120, рис.б4.

2. Патент Германии Р 728271, кл. 12 а, 2, 1942 (прототип).