Выпарной аппарат для водных растворов кристаллизующихся веществ

Выпарной аппарат для водных растворов кристаллизующихся веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р (61) Дополнительное и авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.06.80 (21) 2938039/23-26 (5$) М. Кй.з с присоединением заявки ¹â€”

В 01 D 1/12

В 01 D 1/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 233.182 Бюллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 23. 11.82 (53) УДК 66 ° 048.541 (088 ° 8) «..

А.И. Ершов, Н.П. Ермакович, Л.М ° Хотин, И.М. Плехов, Б.М. Шишло, В.И. Лаврушко и Г.A. Кирьянов (72) Авторы изобретения, Ъ ! !

L ", т.;: .", -,...- -,: „

У

iI ..

Белорусский ордена Трудового Красного Энаме и технологический ийститут им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54),ВЫПАРНОЙ AIIIIAPAT PACTBOPOB

КРИСТАЛЛИЗИРУЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к выпарной технике, в частности к аппаратам для ,выпаривания кристаллизирующихся раст-. воров, и рекомендуется применять его для упаривания водных растворов мочевины.

Известны аппараты для упаривания. растворов, имеющие трубчатые подогреватели с устройствами для улавливания капель жидкости (1) и (2).

Недостатком этих аппаратов является то, что очистка вторичного пара от мелких капель упариваемого раствора производится в различного рода брыэгоуловителях, выполненных, например, в виде жалюзи, сеток или циклонов. Однако при выпаривании .растворов кристаллизирующихся веществ происходит постепенное зарастание брыэгоуловителей кристаллами упаренного раствора, в результате чего уменьшается проходное сечение„брызго-. уловителей. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления брыэгоуловителей и, как следствие, к повышению давления и температуры кипения в трубчатом испарителе, т.е. нарушается технологический режим работы аппарата. }

Наиболее близким по технической сущности является аппарат для выпаривания пенящихся растворов, содержащий два подогревателя,установленный над ними горизонтальный сепаратор, циркуляционные трубы, конические крышки с прямоугольными патрубками(3).

Однако патрубки, установленные на

10 крышке подогревателя, изогнуты под прямым углом и своими выходными отверстиями обращены к боковым стенкам объемного сепаратора. В случае, когда боковая поверхность объемного сепаратора имеет цилиндрическую поверхность, при ударе потока жидкости о стенку образуется большое количество капель раствора, которые потоком вторичного пара уносятся вверх. Кро-.

20 ме того, рассматриваемая конструкция удовлетворительно работает с растворбм; имеющим высокую исходную концентрацию кристаллизирующихся веществ или же при циркуляции жидкости, когда на выходе из испарителя массовая доля пара значительно меньше доли жидкости, и паровой поток при выходе иэ патрубка поднимается вверх, не пробивая поток жидкости>а обходя его сбоку. Поэтому выделеннйй из раствора пар практически не содержит ка975024 пель жидкости. Однако, когда массовые доли жидкости и пара оказываются соизмеримыми, пар проходит вверх через поток жидкости, захватывая с собой мелкие капли, которые в дальнейшем приводит к зарастанию брызгоуловителей кристаллами упаренного раствора.

Целью изобретения является уменьшение капельного уноса.эа счет предварительного разделения парожидкост- 10 ного потока на паровую и жидкую фазы перед поступлением в сепаратор.

Указанная цель достигается тем,, что в выпарном аппарате, содержащем трубчатый испаритель, установленный над ним объемный сепаратор, крышку испарителя с двумя патрубками прямоугольного сечения, каждый из патрубков снабжен тремя направляющими пластинами, две из которых размещены вдоль верхней и нижней сторон патрубка, а третья установлена парал" лельно им в его средней части, и клиновидными вставками, направленными острым углом внутрь патрубков и расположенными между средней и нижней пластинами, при этом патрубки направлены в сторону днища сепаратора.

Прямоугольные патрубки выполнены расширяющимися в горизонтальной плоскости

На фиг. 1 изображен предлагаемый . аппарат, общий вид; на фиг. 2 и 3 то же,с прямоугольными расширяющимися патрубками, горизонтальный разрез; на фиг. 4 — патрубки, фронтальный 35 виду на фиг. 5 и б - то же, вид сверху.

Аппарат содержит трубчатый испаритель 1 с штуцерами 2 и 3 для подвода и отвода пара, расположенный над ним 40 объемный сепаратор 4, крышку 5 испарителя 1 с прямоугольными патрубками б, направляющие пластины 7, клинообразные вставки 8, штуцер 9 для подачи раствора, патрубки для отвода 45 раствора 10 и пара 11.

Выпарной аппарат для выпаривания водных растворов кристаллизирующихся веществ работает следующим образом. . 50, Через штуцер 3 (фиг ° 1) в межтрубное пространство испарителя 1 подается греющий пар. Исходный раствор, подлежащий выпариванию, поступает в рубки испарителя 1 через штуцер 3, поднимаясь снизу вверх, вскипает. реющий пар, отдав свое тепло раствору, конденсируется и выводится из аппарата через штуцер 2,. Парожидкостная смесь из испарите- 60 ля 1 поступает в крышку 5 с прямоугольными патрубками б и движется, разделяясь под действием центробежной силы на два потока — поток жидкости (упаренного раствора) и поток 65 пара, при этом жидкость прижимается к верхней части патрубков, а пар занимает нижнюю его часть..

На выходе каждого патрубка 6 закреплены три направляющие пластины 7, две иэ которых размещены вдоль верхней и нижней сторон патрубка, а третья установлена параллельно им в его средней части. Средняя пластина 7 должна быть установлена параллельно поверхности раздела раствора упаренного раствора и пара в выходной части патрубка б. Место установки средней пластины 7 по высоте сечения патрубка б для .данного режима работы аппарата определяется расчетом, исходя из величин начальной и конечной концентраций раствора и дав. ления в аппарате.

Патрубки 6 имеют изогнутую конфигурацию, причем выходное отверстие патрубка б обращено к днищу объемного сепаратора 4. Жидкость выводится из патрубка 6 через отверстие между верхней и средней пластинами 7, направляется вниз и выводится из аппарата через патрубок 10. Пар выходит из патрубка б через отверстие между средней и нижней пластинами 7, разде ляясь клиновидными элементами 8 на два потока, которые разводятся в стороны от потока жидкости. Затем пар поднимается вверх и выводится из аппарата через патрубок 11.

Согласно другому варианту изобретения, поперечное сечение патрубков б (фиг. 3 и 6) имеет переменную площадь, увеличивающуюся по ходу движения в нем парожидкостйой смеси, за счет того, что боковые стенки патрубка 6 непараллельны между собой, а расходятся друг относительно друга в направлении к выходному отверстию патрубка б, таким образом, последний имеет вид расширяющегося к выходному отверстию раструба. Такое выполнение патрубков 6 дает возможность понизить скорость движения потоков упаренного раствора пара, поступающих в сепаратор 4, и тем самым дополнительно уменьшить образование капель раствора при ударе его о днище сепаратора 4.

Отсутствие в предлагаемом аппарате явления каплеобразования упаренного раствора исключает необходимость в каплеулавливающих устрбйствах и обеспечивает надежную безостановочную работу аппарата без нарушения технологических параметров.

Формула изобретения

1. Выпарной аппарат для водных растворов кристалйизируюшихся вешеств, содержащий трубчатый испаритель, установленный над ним объемный сепа975024

Фиа2

Фиаt

ФиаФ

Фиа

Фиаб

Составитель Е. Сотникова

Техред;Т. Маточк а Корректор Г. Orap

Редактор Н. Бобкова

Заказ 8868/5 Тираж 734 . . Подписное

ВНИИПИ 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 ратор, крышку испарителя с двумя патрубками прямоугольного сечения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения капельного уноса за счет предварительного разделения парожидкостного потока на паровую и жидкую фазы перед поступлением в сепаратор, каждый из патрубков снабжен тремя направляющими пластинами, две из которых размещены вдоль верхней и нижней сторон патрубка, а третья установлена параллельно им в его средней части, и клиновидными встав ками, направленными острым углом внутрь патрубков и расположенными между средней и нижней пластинами,,при этом патрубки направлены в сторо, ну днища сечаратора.

2". Аппарат по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что прямоугольные патрубки выполнены расширяющимися в горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 9 207208 кл. В 01 D 1/10, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 240664> кл В 01 D 1/10, 1969

3. Авторское свидетельство СССР

Р 285888, кл. В 01 0 1/12, 1971.