Пленочный выпарной аппарат

Пленочный выпарной аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистически

Республик 854410 ф Ъ з фГ г (6l ) Дополни тельное к авт. свид-иу (22) Заявлено 08.01.79 (2l ) 2746582/23-26 т )М. К.. с присоединением заявки №

B 01 D 1/22

Гасударотввииый комитет (23) Приоритет ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.08.81. Ьк>плетень № 30 (53) УДК 66.048. .54 1 (088.8 ) Дата опубликования описания 15.08.8 1 (72) Авторы изобретения

С. Ф. Жигалов и В. Q. Лазарев (7i ) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного технологический институт пищевой промышленнос (54) ПЛГНОсГНЫЙ ВЫПАРНОЙ АПГГАРАТ

Изобретение относится к устройствам для выпаривания, а именно к пленочным вы парным аппаратам, пр едназн ач ен ным для различного использования, в частности в свеклосахарном производстве.

Известны пленочные трубчатые abmap5 ные аппараты с отводом вторичного пара через нижнюю или верхнюю часть аппарата, имеющие для равномерного распределения раствора по всему сечению аппарата перфорированные диски, переливные тарелки или их сочетание. B этих аппаратах распределение раствора внутри труб поверхности нагрева осуществляют путем перелива раствора через кром-, ку отверстия трубной решетки или используют спепиальные пленкообразователи, установленные в отверстиях трубной решетки(11 и (2)

Недостатком аппаратов с распредели тельными дисками является наличие гради. ента уровня раствора на трубной решет ке, обусловленного малой высотой уровня раствора у кромки сливного отверстия и неточностями, возникающими при изготовлении и монтаже аппарата, что особенно характерно для аппаратов большого диа— мепза. Кроме того, малая ширина щели в кольцевом зазоре трубной решетки не позволяет применять их для выпаривания растворов, содержащих твердые включения большого размера.

Недостатки указанных аппаратов не позволяют получить равномерное орошение раствором поверхности теплообмена и делают.их непригодными для применения в свеклосахарном производстве.

Известен пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем rpetomse трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, распределительное устройство, установленное над трубами и выполненное в виде двух параллельных перфорированных тарелок, камеры ввода и вывода упаривае-. мой жидкостИ, размещенные соответственно над и под трубами, патрубки ввода и

854410

35 вью ода жидкости и отвода вторичного пара (3 .

При работе аппарата градиент уровня раствора на обоих тарелках не оказывает существенного влияния на равномерность распределения раствора по трубам при высоте столба раствора над центром сливного отверстия не менее 30 мм. При таком напоре и плотностях орошения, ко-, . торые имеют место у аппаратов сахарной ip промышленности, диаметр отверстия в распределительной тарелке не более,4 мм, что не позволяет применять аппарат для жтпаривания вязких растворов, содержащих твердые включения большого разме-- ра. В случае интенсивного образования накипи в аппарате, что .характерно в сахарной промышленности, не удается получить стабильную концентрацию сгущенного раствора за .все время работы аппарата. Дпя получения стабильной кон.центрации раствора ь укаэанном аппарате при исчерпанной полезной разности температур необходимо уменьшать плотность орошения поверхности теплообмена или применять рециркуляцию раствора, что приводит к понижению производительности аппарата и увеличению времени пребывания раствора в нем. Кроме того, уходяший иэ нижних концов труб вторичный пар при движении к пароотводящему патрубку пересекает поток упаренного раствора. Это приводит к захвату паром мелких капель раствора и затрудняет дальнейшую сепарацию вторичного пара. цель изобретения — повышение про9 изводительности аппарата и упрощение сепарации вторичного пара.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен вертикальными пере40 городками, установленными по оси в верхней и нижней камерах, и сливнсй тарелкой, установпенной в нижней камере и снабженной вертикальными патрубками, соосно установленными в трубках с обра.— зованием кольцевого зазора, при этом

45 каждая труба снабжена пленкообразователем, выполненным в виде вертикального стержня и присоединенных к нему пластин, изогнутых по винтовой линии, а патрубок отвода вторичного пара установлен в верхней камере и снабжен регулятором давления.

Распределитель данной конструкции позволяет подвести раствор в каждую трубу поверхности нагрева при диаметре слив- 55 ных отверстий не менее 6 мм. Это дости1 гается эа счет подпора вторичного пара при его отводе иэ верхней камеры аппарата. При этом для равномерного распределения раствора по трубам необходима высота тарелки не более 50 мм.,Нля обеспечения более равномерного растекания раствора внутри труб и улучшения условий для протекания теплообмена в аппарате пленкообразователь выполнен в виде четырех расположенных по винтовой линии пластин, прикрепленных к вертикальному стержню, опущенному внутрь каждой трубы на глубину трубной решетки. Живое сечение отверстий прохода раствора через пленкообраэователь составняет не менее 50 4 всего сечения трубы. Так как пленкообразователь вставлен в трубу только на глубину трубной решетки, то это позволяет уменьшить экономайзерную зону и улучшить теплообмен в аппарате за счет турбулизации пленки раствора при его движении по винтовой линии. Йля поддержанття заданной разности давления вторично— го пара в трубах и над распределителем раствора в каждой секции верхней камеры установлен регулятор давления, который при увеличении давления в верхней камере выпустит иэ нее часть пара. Така как в процессе работы аппарата образующался в трубе накипь ухудшает теплопередачу, то для сохранении постоянной концентрации раствора за весь период работы аппарата верхняя и нижняя его камеры разбиты вертикальными перегородками на две самостоятельные секции> работающие периодически. L то время, когда одна секция находится в работе, другая секция моется безразборно химическими реагентами. Зто дает большой эффект при работе аппарата в составе многокорпусной установки. В нижней камере .аппарата в каждой секции под трубной ре —. шеткой установлена горизонтально сливная тарелка, в которой по числу отверстий трубной решетки установлены входяшие в нее с зазором вертикальные пат рубки. Такая конструкция позволяет разделить потоки вторичного пара и упаренного раствора, а следовательно, упростить дальнейшую сепарацию вторичного пара.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, разрез в плане, на фиг. 3 — устройство для орошения труб в натуральную величину, разрез, на фиг. 4 — пленкообразователь, вставленный в трубу, вид сверху.

Лппарат содержит корпус 1, нижнюю камеру 2, верхнюю камеру 3, трубы

8544

4 поверхности нагрева, перегородки 5 внизу и вверху разделяют аппарат нв две симметричные секции, патрубок 6 дпя упаренного раствора, слнвные тв— репки 7 для стекания раствора на перегородку, наклонное дно 8 тарелки, патрубок 9 для отвода вторичного пара из трубы поверхности нагрева, патрубок 10 для отвода вторичного пара из аппарата, пластина 11 пленкообразоввтеля, выступ 10

l2 пленкообразователя, стержень 13 пленкообраэователя, перфорированный диск 14, распределительную тарелку 15, . коническое отверстие 16, диск 17 рас» пределительной тарелки, соединител 15 ную трубу 18, верхнюю тарелку 19, сито

20, патрубки 21 и 22 для отвода вторичного пара из верхней камеры, регулятор

23 давления, патрубок 24 для греющего пара, пвтрубок 25 для раствора, верхнюю 20 трубную решетку 26, нижнюю трубную решетку 27.

Аппарат работает следующим образом.

Раствор через патрубок 25 поступает на верхнюю тарелку 19. На сите 20 про- 25 исходит самоиспарение раствора, благодаря чему оно не оказывает вредного влияния на равномерность распределения раствора по трубам, а сито задерживает твердые частицы, которые могут оказаться 30 в растворе. Затем раствор воронкой стекает в соединительную трубу 18, из которой переходит в закрытую сверху диском 17 распределительную тарелку 15, через отверстия 16 которой раствор вы-) . текает на стержень 13 пленкообразователя. Попадая на пластийы 11 пленкообразоввтеля раствор по винтовой линии растекается на внутренней поверхности труб

4, Так как при пуске аппарата часть вторичного пара через патрубок 21 и 22 отводится иэ верхней камеры 3, то в трубах 4 и нвд верхней тарелкой 19 устанавливается разность давления вторичного пара, которая равна давлению столба, . 5 раствора, скопившегося нв трубной peure ке 26. Заданная разность давления вторичного пара устанавливается регулятором 23 давления. При наступлении равновесии в аппарате весь вторичный пар уходит через нижнюю камеру 2 аппарата, а наличие столба раствора на трубной решетке высотой не менее 50 мм обеспе чивает высокую степень равномерности орошения поверхности нагрева и высокую ,иопаритепьную способность аппарата, Сконцентрированный раствор попадает в кольцевое пространство, образованное

10 патрубквми 9 и трубами 4, а затем по тарелке 7 и наклонному дну 8 стекает на перегородку 5 и через патрубок 6 отводится из аппарата. Греющий пар поступает в аппарат через патрубок 24, а вторичный пар из нижней камеры 2 отводится через патрубок 10. Лля фиксации пленкообраэователя в трубе 4 пластина

11 пленкообразователя имеет выступ 12, а перфорированный диск 14 прижимает пленкообразователь к трубной решетке 26.

Техникь-экономическое преимушество предлагаемого аппарата при применении его в свеклосахарном производстве состоит в следующем: требуемая поверхность нагрева выпарной установки уменьшается более чем в 2 раза, сокращение длительности процесса выпаривания в 4050 раз уменьшает потерю сахара от разложения нв О, 15 7о к массе свеклы, общее увеличение выхода сахара за счет уменьшения его потерь при кристаллизации составляет 0,37 % к массе свеклы, значительны экономия топлИва зв счет повышения концентрации сиропа до 80 % СВ.

Формул а изобр етения

1. Пленочный выпарной аппарат, содержаший вертикальный корпус, разйещенные в нем греющие трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решет ках, распределительное .устройство, установленное над трубами и выполненное в виде двух параллельных перфорированных тарелок, камеры ввода и вывода упариваемой жидкости, размещенные соот» ветственно над и под трубами, пвтрубки ввода и вывода жидкости и отвода вторичного пара, о т л и ч в ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения сепарации вторичного пара,„ он снабжен вертикальными перегородками, установленными по оси в верхней и нижней камерах, и слив-. ной тарелкой, установленной в нижней камере и снабженной вертикальными пат рубками, соосно установленными в трубах с образованием кольцевого канала.

2. Выпарной аппарат по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что каждая труба снабжена пленкообрвзователем, выполненным в виде ве1 чякального стержня и присоединенных к нему пластин, изогнутых по винтовой линии.

1. Авторское свидетельство СССР

N 500804, кл. В 01 Э 1/06 .

2. Патент США N 3356125, кл. 159-49, 1964.

3. Патент ФРГ % 1 1 26358, кл. 1 29, 2, 196 2.

7 854410

3. Выпарной аппарат по п.п. 1 и 2, отлич ающийся тем,чтопатрубок отвода вторичного пара установлен в верхней камере и снабжен регулятором давления.

Источн,.ки информании, прянике во внимание при экспертизе

854410 РигЗ

Составитель В. Лазарев

Редактор Н. Горват Техред М. Рейвес Корректор Г. Решетник . Заказ 6551/7 Тираж 706 Подписн ое

ВНИИПИ Государс лзенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4