CS210390B1 - Zařízení k rozdělování kapaliny a k vytváření kapalinného filmu na vnitřním povrchu varných trubek odparek se splývajícím filmem - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k rozdělování kapaliny a k vytváření kapalinného filmu na vnitř ním povrchu varných trubek odparek se splývajícím filmem.

Pro funkci odparky a docílení maximálního tepelného efektu má prvořadý význam rovnoměrné rozdělování kapaliny na jednotlivé trubky a dokonalé smáčení vnitřního povrchu trubek, což vy zaduje,aby aparát byl vybaven speciálním zařízením.

Dosud známá zařízení lze v podstatě členit do dvou skupin. Zařízení prvé skupiny, tzv. dynamická, využívají tlakové energie kapaliny a jsou tvořena samostatnými distributory typu trysky pro každou jednotlivou trubku. Zařízení druhé skupiny, tzv. statická, reprezentovaná . např. rozdělovači mísou, nebo soustavou mís v různém uspořádání s děrovaným dnem, umožňuje klidný přítok kapaliny na trubkovnici a z té přepadem na stěnu varných trubek.

Společnou nevýhodou obou typů zařízení jsou relativně malé průtokové průřezy a z toho plynoucí náchylnost k ucpávání nečistotami obsaženými v kapalině. Zařízení druhé skupiny mimoto vyžaduje nejen hor.izontalitu trubkovnice, ale i děrovaného dna rozváděči mísy, má-li být rozdělování kapaliny přijatelně rovnoměrné.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, tvořené přiváděčím potrubím a soustavou statických rozdělovačů umístěných nad trubkovnicí,, jehož podstata spočívá v tom, že přiváděči potrubí jsou opatřena rozstřikovacími elementy, přičemž statické rozdělovače jsou tvořeny stěnami, a ústí varných trubek je opatřeno vložkami.

Zařízení podle vynálezu umožňuje rovnoměrné rozdělení kapaliny do všech trubek odparky. Další výhodou jsou relativně velké průtočné průřezy, které znemožňují ucpání nečistotami. 210390

210390 · 2

Rozstřikovací elementy je výhodné provést ve tvaru děrované trubky, děrované koule nebo trysky. Stěny tvoří jednu samostatnou nebo dvě paralelní soustavy, které vzájemně svírají stej né úhly jako přímky sítě, jejichž průsečíky vyznačují středy varných trubek. Stěny mají boční profil tvaru úhelníku, s jedním ramenem ve vertikální rovině proložené myšlenou spojnicí středů roztečí trubek a s druhým ramenem odkloněným od vertikály o úhel 40° až 80° a překrývajícím jednu nebo dvě sousední řady varných trubek.

Toto uspořádání přispívá k rovnoměrnému rozdělování kapaliny, nebot odstraňuje z odparky výrobně i montážně choulostivou vestavbu, která vyžaduje přesné směrové ustavení a dodržení rovlnatostl i horizontality povrchu dna.

Případná volba dvou soustav těchto stěn opírajících se spodními hranami o horní trubkovnici pak poskytuje možnost rozdělit trubkovnici na řadu oddílů s malým počtem trubek a tímto způsobem značně omezit nepříznivý účinek případné nehorizontality trubkovnice na rovnoměrnost rozdělování kapaliny.

Volný průřez stěn v horní části usnadňuje oproti zádržným mísám přístup brýd vzniklých expanzí kapaliny do všech varných trubek a napomáhá tak ke zvýšení turbulence filmu a tím i ke zlepšení podmínek pro přenos tepla.

Vložky, volně uložené ve vtokovém ústí varných trubek, sestávájí ze dvou koaxiálních dílců tvaru rotačních těles, z nichž vnitřní, kužel, je částečně zasunutý do vnějšího dílce, jehož dutina má v nátokové i výtokové části tvar komolého kónusu a v mezilehlé střední části válce, přičemž vtokový a výtokový kónus jsou k sobě přivráceny základnami menšího průměru.

Oba dílce vložky jsou vzájemně pevně spojeny tak, že spodní hrana spojovacího elementu probíhá nad úrovní spodního okraje vnějšího dílce. Horní rovinný povrch vnějšího dílce nepřesahuje nad povrch trubkovnice. Průměr základny vnitřního kuželového dílce je větší než průměr válcové dutiny vnějšího dílce.

Vrcholový úhel vtokového kónusu vnějšího dílce je rovný nebo větší než 90°. Vrcholový úhel výtokového kónusu vnějšího dílce je rovný nebo menší než 60°. Vrcholový úhel vnitřního kuželového dílce je stejný nebo větší než vrcholový úhel výtokového kónusu vnějšího dílce.

Radiální hrany elementu spojujícího oba koaxiální dílce jsou vodorovné nebo klesají ve směru od vertikální osy vložky k jejímu obvodu. Spodní hrana spojovacího elementu má tvar břitu. Vložka v ústí varné trubky zajištuje vytvoření souvislé vrstvy na stěně, trubky, nebot využívá roztíracího účinku brýdové páry.

Vtokový průměr vložky zasunuté do ústí varné trubky, který je znatelně menší než průměr trubky, si vynutí vyšší nátokovou hladinu kapalíny než v případě volné trubky a tím rovněž přispěje k vytvořeni souvislé vrstvy po celém obvodu trubky. Mimoto vložka zvětšuje šířku plného pásu trubkovnice a snižuje tak nepříznivý účinek případné nepřesnosti montáže svodných stěn.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na schematických výkresech, kde na obr. 1 je vertikální řez horní částí odparky se zařízením podle vynálezu a na obr. 2 vertikální řez horním ústím varné trubky se zabudovanou vložkou.

Odparka se splývajícím filmem sestává z brýdového prostoru uzavřeného víkem £ s hrdlem £ pro přívod kapaliny, z topné komory s pláštěm 4. opatřeným hrdlem 5. pro přívod topné páry, osazené varnými trubkami £ upevněnými v trubkovnici £ tak, že nepřečnívají nad její povrch.

Na vstupní hrdlo 3. je připojeno rozváděči potrubí £ ukončené rozstřikovacími elementy &.

V prostoru nad horní trubkovnicí £ jsou zabudovány stěny £. Do vtokových ústí varných trubek 6 jsou zasunuty vložky 10, jejichž povrch je níže nebo nejvýše v úrovni povrchu trubkov3 210390 nice 1 a které sestávají z vnějšího dílce 12, pevně spojeného elementem 13 s vnitřním kuželovým dílcem 11.

Funkce zařízeni k rozdělování kapaliny a k vytváření kapalinného filmu na vnitřním povrchu varných trubek odparky se splývajícím filmem je následující. Odpařovaná kapalina protéká vstupním hrdlem 2 a- rozváděcím potrubím 7_ do elementů íi, kterými je rozstřikována na stěny 2· nich stéká na plný povrch trubkovnice 2. mezi ústí varných trubek 6 a z něho přepadá po vložkách 10 na stěnu varných trubek 6.

Brýdové páry,uvolněné expanzi z relativně přehřáté kapaliny po výtoku z rozstřikovacícb elementu β, protékají volnými průřezy mezi stěnami 2' válcovou dutinou vnějšího dlíce 12 vložek 10 a prstencovým průřezem vymezeným základnou vnitřního kuželového dlíce 11 vložky 10 a stěnou vnějšího dílce 12 vložky 10 do jádra varné trubky 6. V souproudu s odpařujícím še kapalinným filmem pak postupuji ke spodnímu, výtokovému ústí varných trubek.

Zařízení k rozdělováni kapaliny a k vytváření kapalinného filmu na vnitřním povrchu varných trubek odparek se splývajícím filmem podle vynálezu nalezne použiti jak v řadě odvětví potravinářského průmyslu, jako např. v mlékárenském a konzervárenském, tak i v průmyslu chemickém.

Claims (13)

1. Zařízeni k rozdělování kapaliny a k vytváření kapalinného filmu na vnitřním povrchu varných trubek odparek se splývajícím filmem tvořené přiváděclm potrubím a soustavou statických rozdělovačů umístěných nad trubkovnici, vyznačený tím, že přiváděči potrubí /7/ jsou opatřena rozstřikovac-ími elementy /8/, přičemž statické rozdělovače jsou tvořeny stěnami /9/ a ústí varných trubek /6/ je opatřeno vložkami /10/.

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že rozstřikovací elementy /8/ mají tvar děrované trubky, děrované koule nebo trysky.

3. Zařízeni podle bodu 1 vyznačené tím, že stěny /9/ tvoří jednu samostatnou nebo dvě paralelní soustavy, které vzájemně svírají stejné úhly jako přímky sítě, jejichž průsečíky, vyznačují středy varných trubek /6/.

4. Zařízeni podle bodu-1 až 3 vyznačené tím, že stěny /9/ mají boční profil tvaru úhelníku, s jedním ramenem ve vertikální rovině proložené myšlenou spojnicí středů roztečí trubek a s druhým ramenem odkloněným od vertikály o úhel 40° až 80° a překrývajícím jednu nebo dvě sousední řady varných trubek /6/.

5. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že vložky /10/ sestávající ze dvou koaxiálních aílců tvaru rotačních těles, z nichž vnitřní /11/, kužel, je částečně ponořený do vnějšího dílce /12/, jehož dutina má v nátokové i výtokové části tvar kónusu a v mezilehlé střední části tvar válce, přičemž vtokový a výtokový kónus jsou k sobě přivráceny základnami menšího průměru.

6. Zařízeni podle bodu 5 vyznačené tím, že dílce /11/ a /12/ jsou vzájemně pevně spojeny jedním nebo dvěma elementy /13/ tak, že spodní hrana spojovacího /-ich/ elementu /-ů/ /13/ probíhá nad úrovni spodního okraje vnějšího dílce /12/.

7. Zařízení podle bodu 5 vyznačené tím, že horní rovinný povrch vnějšího dílce /12/ nepřesahuje nad povrch trubkovnice /1/.

tí.

Zařízení podle bodů 5 a 6 vyznačené tím, že průměr základny vnitřního kuželového dílce /11/ je větší než průměr válcové dutiny vnějšího dílce /12/.

9. ' Zařízení podle bodu 5 vyznačené tím, že vrcholový úhel vtokového kónusu vnějšího díl ce /12/ je rovný nebo větší než 90°.

10. Zařízení podle bodu 5 vyznačené tím, že vrcholový úhel výtokového kónusu vnějšího dílce /12/ je rovný nebo menší než 60°.

11. Zařízení podle bodů 5 a 6 vyznačené tím, že vrcholový úhel vnitřního kuželového díl ce /11/ je stejný nebo větší než vrcholový úhel výtokového kónusu vnějšího dílce /12/.

12. Zařízení podle bodů 5 a 6 vyznačené tím, že radiální hrany elementu /-ů/ /13/ spojů jícího ,/-ích/ oba koaxiální dílce /11/ a /12/ jsou vodorovné nebo klesají ve směru od vertikální osy vložky /10/ k jejímu obvodu.

13. Zařízení podle bodů 5, 6 a 12 vyznačené tím, že spodní hrana spojovacího /-ich/ elementu /-ů/ /13/ má tvar břitu.