CZ304559B6 - Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same - Google Patents
Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304559B6 CZ304559B6 CZ2005-711A CZ2005711A CZ304559B6 CZ 304559 B6 CZ304559 B6 CZ 304559B6 CZ 2005711 A CZ2005711 A CZ 2005711A CZ 304559 B6 CZ304559 B6 CZ 304559B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- evaporator
- carrier gas
- transfer chambers
- upper transfer
- sludge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká jednak způsobu zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů odpařováním kapaliny v nich obsažené a jednak odparky k provádění způsobu.The invention relates both to a process for concentrating liquid solutions and / or sludges by evaporating the liquid contained therein and to a process evaporator.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů se provádí v odparkách nejrůznějších konstrukcí a typů, a to buď přetržitě, nebo nepřetržitým způsobem.The thickening of liquid solutions and / or sludge is carried out in evaporators of various constructions and types, either intermittently or continuously.
Mezi základní skupiny patří odparky hladinové, proudové, rozstřikovací, bezoběhové, oběhové, beztlakové, podtlakové nebo přetlakové. Podle počtu navzájem propojených samostatných odparek (členů) se odparky dále dělí na jednočlenné a vícečlenné, které mohou mít kompresi páry mezi některými členy. Teplo, potřebné pro odpaření kapaliny, se nejčastěji dodává vodní parou, přičemž se v druhém a následujících členech využívá kondenzační teplo vodní páry z předchozího členu. Méně často se potřebné teplo dodává spalinami, topnými oleji nebo pomocí elektrické energie.The basic groups include surface, current, spray, non-circulating, circulating, non-pressurized, vacuum or pressurized evaporators. Depending on the number of interconnected individual evaporators (members), the evaporators are further subdivided into single and multi-members, which may have steam compression between some members. The heat required to evaporate the liquid is most often supplied by steam, wherein the second and subsequent members utilize the condensation heat of the water vapor from the previous member. Less often, the required heat is supplied by flue gas, fuel oil or electrical energy.
Pro velmi zředěné roztoky a/nebo kaly se zpravidla používají vícečlenné odparky, aby se snížila spotřeba tepelné energie, vynaložené na odpařování kapaliny.For very dilute solutions and / or sludges, multi-member evaporators are generally used to reduce the thermal energy used to evaporate the liquid.
Každý z uvedených typů odparek má řadu výhod, ale i nevýhod. Společnými nevýhodami pak je velká spotřeba tepelné energie, úzké rozmezí výkonu a značná výška odparek a nutnost zástavbového prostoru nad odparkou, potřebného pro čištění trubek odparky. To vše nepříznivě ovlivňuje stavební investice.Each of these types of evaporators has a number of advantages but also disadvantages. The common disadvantages are the high thermal energy consumption, the narrow power range and the considerable height of the evaporators and the necessity of the installation space above the evaporator needed for cleaning the evaporator tubes. All this adversely affects construction investments.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny způsobem zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů a odparkou k provádění způsobu podle vynálezu, kde způsob zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů spočívá v odpařování kapaliny obsažené v tekutých roztocích a/nebo kalech. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se nejprve vytvoří proud směsi tekutých roztoků a/nebo kalů s nosným plynem, přičemž tento proud je ohraničen mezní vrstvou. K mezní vrstvě se zvenčí přivede tepelná energie. Touto tepelnou energií se z mezní vrstvy odpaří směrem dovnitř proudu část kapaliny obsažená v tekutých roztocích a/nebo kalech. Tím se v proudu zvýší podíl plynné fáze sestávající z par odpařené kapaliny a nosného plynu. Současně se sníží hustota tekutých roztoků a/nebo kalů. Zahuštěné roztoky a/nebo kaly se po oddělení od plynné fáze jímají. Tepelná energie z odpařené plynné fáze se po zvýšení tlaku přivede k právě odpařované mezní vrstvě, kde způsobí odpaření další části kapaliny obsažené v tekutých roztocích a/nebo kalech směrem dovnitř proudu. Při odevzdání tepelné energie plynné fáze vznikají brýdy a kondenzát, které se odděleně odvádějí.Said drawbacks are substantially reduced by the method of concentrating the liquid solutions and / or sludge and by the evaporator for carrying out the process according to the invention, wherein the method of concentrating the liquid solutions and / or sludge consists in evaporating the liquid contained in the liquid solutions and / or sludge. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to first produce a stream of a mixture of liquid solutions and / or sludge with a carrier gas, the stream being bounded by a boundary layer. Thermal energy is applied to the boundary layer from the outside. By this thermal energy, a portion of the liquid contained in the liquid solutions and / or sludge evaporates from the boundary layer inwards. This increases the proportion of the vapor phase consisting of the vaporized liquid and the carrier gas in the stream. At the same time, the density of the liquid solutions and / or sludge is reduced. The thickened solutions and / or sludges are collected after separation from the gas phase. The thermal energy from the vaporized vapor phase is brought to the just vaporized boundary layer after pressure increase where it causes the vaporization of another part of the liquid contained in the liquid solutions and / or sludge inwards. When heat energy is transferred to the gaseous phase, vapors and condensate are formed, which are separated separately.
V případě potřeby se plynná fáze sestávající ze směsi nosného plynu a par z odpařené kapaliny před přivedením k mezní vrstvě ohřeje.If necessary, the gas phase consisting of a mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid is heated before being fed to the boundary layer.
Za účelem využití tepelné energie se vytvoří uzavřený oběh nosného plynu, k němuž se přidají brýdy, přičemž nosný plyn se doplní o ztráty způsobené odchodem nosného plynu se zahuštěnými roztoky a/nebo kaly.In order to utilize thermal energy, a closed carrier gas cycle is formed, to which vapors are added, the carrier gas being supplemented by losses caused by the carrier gas leaving with thickened solutions and / or sludge.
- 1 CZ 304559 B6- 1 GB 304559 B6
K výhodné alternativně patří, že tekuté roztoky a/nebo kaly se před smísením s nosným plynem mechanicky zahustí, čímž vznikne podíl tuhých látek, který se jímá samostatně a/nebo se přidává k tepelně zahuštěným roztokům a/nebo kalům.Advantageously, the liquid solutions and / or sludges are mechanically thickened prior to mixing with the carrier gas to form a solids fraction which is collected separately and / or added to the thermally thickened solutions and / or sludge.
Podstata odparky podle vynálezu spočívá v tom, že odparka sestává alespoň z jednoho vzestupného kanálu a alespoň z jednoho následně protékaného sestupného kanálu, které jsou zaústěny do společné horní převáděcí komory. V horní převáděcí komoře ústí sestupného kanálu je ve vyšší vodorovné úrovni než ústí vzestupného kanálu. Vzestupný kanál je zaústěn do dolní převáděcí komory spolu s předcházej ícně protékaným sestupným kanálem tak, že ústí vzestupného kanálu je ve vyšší vodorovné úrovni než ústí předcházej ícně protékaného sestupného kanálu. Do vstupní komory, upravené na vstupu do odparky, je zaústěno jednak přívodní potrubí pro tekuté roztoky a/nebo kaly a jednak vstupní potrubí nosného plynu tak, že přívodní potrubí je vyvedeno ke dnu a ústí vstupního potrubí je v nižší vodorovné úrovni než ústí vzestupného kanálu vedoucího ze vstupní komory. Z výstupní komory, upravené u výstupu z odparky, je vyvedeno jednak odvodní potrubí pro směs nosného plynu a páry a jednak odváděči potrubí pro zahuštěné roztoky a/nebo kaly tak, že odváděči potrubí je vyvedeno ode dna a ústí sestupného kanálu, zaústěného do výstupní komory, je v nižší vodorovné úrovni, než ústí odvodního potrubí. Horní převáděcí komory, dolní převáděcí komory, vzestupné kanály a sestupné kanály jsou uzavřeny v plášti tak, že vnitřními povrchy vzestupných a sestupných kanálů a vnitřky dolních převáděcích komor a horních převáděcích komor je vytvořen vnitřní prostor odparky, zatímco mezi pláštěm a vnějšími povrchy vzestupných a sestupných kanálů je vytvořen vnější prostor odparky. Do vnějšího prostoru odparky je zaústěn výstup úpravárenského ústrojí směsi nosného plynu a páry, přičemž toto úpravárenské ústrojí obsahuje alespoň dmychadlo, orientované svým výstupem k výstupu úpravárenského ústrojí, přičemž se vstupem úpravárenského ústrojí je spojeno odvodní potrubí a s výstupem úpravárenského ústrojí je spojen vstup do vnějšího prostoru odparky. Z vnějšího prostoru odparky je vyústěno jednak odtahové ústrojí brýd a jednak odvodové potrubí kondenzátu.The essence of the evaporator according to the invention consists in that the evaporator consists of at least one upward channel and at least one downstream downstream channel which are connected to a common upper transfer chamber. In the upper transfer chamber, the downstream channel mouth is at a higher horizontal level than the upward channel mouth. The uplink channel extends into the lower transfer chamber along with the upstream downstream channel such that the upstream channel mouth is at a higher horizontal level than the upstream downstream channel mouth. The inlet chamber provided at the inlet to the evaporator has an inlet pipe for liquid solutions and / or sludge and a inlet pipe for a carrier gas so that the inlet pipe is led to the bottom and the inlet pipe mouth is at a lower horizontal level than leading from the inlet chamber. From the outlet chamber provided at the outlet of the evaporator, a discharge line for a mixture of carrier gas and steam and a discharge line for thickened solutions and / or sludge are led out, so that the discharge line is led out from the bottom and mouth of the downflow channel , is at a lower horizontal level than the outlet of the drain pipe. The upper transfer chambers, the lower transfer chambers, the upward and downward ducts are enclosed in the housing such that an internal evaporator space is formed by the inner surfaces of the upward and downward ducts and the interiors of the lower transfer chambers and the upper transfer chambers. The outer space of the evaporator is created in the channels. The outlet of the treatment device of the carrier gas and steam mixture is connected to the external space of the evaporator, which treatment device comprises at least a blower oriented towards the outlet of the treatment device, the outlet pipe is connected to the treatment device inlet. evaporators. The vapor recovery system and the condensate drainage pipe lead out of the external space of the evaporator.
Způsob zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů podle vynálezu je vysoce účinný, přičemž kjeho dosažení poslouží odparka, která díky systému vzestupných a sestupných kanálů má jen malou stavební výšku, což oboje jsou největší výhody vynálezu.The process for thickening the liquid solutions and / or sludge according to the invention is highly efficient, with the aid of an evaporator having only a small overall height due to the ascending and descending channel system, both being the greatest advantages of the invention.
Pro optimální činnost odparky je součet světlostí vzestupných a sestupných kanálů zaústěných do předcházejícně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor menší než součet světlostí vzestupných a sestupných kanálů zaústěných do následně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor. Skupinové uspořádání dolních a/nebo horních převáděcích komor je charakterizováno propojením pomocí vzestupných a sestupných kanálů o shodné celkové světlosti.For optimum operation of the evaporator, the sum of the upward and downward channel orifices leading to the previously passed separate lower and / or upper transfer chambers or the grouped lower and / or upper transfer chambers is less than the sum of the upward and downward channels orifices leading to the subsequently flowing separate lower and / or upper transfer chambers. or upper transfer chambers or into grouped lower and / or upper transfer chambers. The grouping arrangement of the lower and / or upper transfer chambers is characterized by interconnection using ascending and descending channels of equal overall clearance.
Odtahové ústrojí brýd může být vjedné alternativě vyústěno do atmosféry. V jiné alternativně je odtahové ústrojí biýd spojeno se vstupním potrubím, přičemž do úpravárenského ústrojí je zaústěn sekundární přívod nosného plynu.The vapor recovery device may in one alternative result in an atmosphere. In another alternative, the biyducting device is connected to the inlet pipe, with a secondary carrier gas inlet to the treatment device.
Pro účel oddělení kapaliny z kondenzátu jek odvodnému potrubí kondenzátu sériově připojen odlučovač kondenzátu.A condensate separator is connected in series to the condensate drain line to separate the liquid from the condensate.
Za účelem úpravy tlakových, a tím i teplotních, poměrů v odparce je vstupní potrubí nosného plynu opatřeno regulátorem podtlaku.In order to adjust the pressure, and thus temperature, conditions in the evaporator, the carrier gas inlet pipe is provided with a vacuum regulator.
Z těchže důvodů je v úpravárenském ústrojí vytvořena sériová kombinace dmychadla a zařízení pro přívod tepla.For the same reasons, a series combination of a blower and a heat supply device is provided in the treatment plant.
Aby se zmenšilo zanášení teplosměnných stěn, je sériové kombinaci zařízení pro přívod tepla a dmychadla předřazeno čisticí zařízení ke směsi nosného plynu a par.In order to reduce clogging of the heat exchange walls, a series of heat supply and blower equipment is preceded by a scrubber to the carrier gas / vapor mixture.
-2CZ 304559 B6-2GB 304559 B6
Aby se zvýšila výkonnost odparky, je v přívodním potrubí, s výhodou mezi kalovým čerpadlem a vstupní komorou, uložen mechanický zahušťovač tuhých látek. Hlavní větev mechanického zahušťovače tuhých látek je vyvedena ke vstupní komoře a jeho odbočná větev je napojena na odbočovací kus. První výtok odbočovacího kusu je přes první uzavírací orgán spojen s odváděcím potrubím pro zahuštěné roztoky a/nebo kaly a do druhého výtoku, určeného pro zavedení do odděleného zpracovatelského zařízení, je vložen druhý uzavírací orgán.In order to increase the efficiency of the evaporator, a mechanical solid thickener is arranged in the supply line, preferably between the sludge pump and the inlet chamber. The main branch of the mechanical solid thickener is led to the inlet chamber and its branch branch is connected to the branch piece. The first outlet of the branch piece is connected to the discharge conduit for the thickened solutions and / or sludge via a first shut-off member, and a second shut-off member is inserted into the second outlet for introduction into the separate processing device.
Za účelem zachování nízké stavební výšky odparky jsou dolní převáděcí komory a horní převáděcí komory seřazeny za sebou v řadě, přičemž vstupní komora a výstupní komora jsou umístěny s výhodou ve výši dolních převáděcích komor.In order to keep the evaporator height low, the lower transfer chambers and the upper transfer chambers are arranged in series, with the inlet chamber and the outlet chamber preferably being located at the level of the lower transfer chambers.
Zvlášť půdorysně výhodné provedení spočívá v tom, že plášť odparky je uvnitř odparky opatřen šikmo uspořádanou přepážkou, kterou je rozdělen vnitřek odparky na první část a druhou část. V první části odparky je uspořádána první skupina horních převáděcích komor, dolních převáděcích komor, vzestupných kanálů a sestupných kanálů, zatímco v druhé části odparky druhá skupina horních převáděcích komor, dolních převáděcích komor, vzestupných kanálů a sestupných kanálů. Na obratovém místě mezi první částí a druhou částí odparky je uspořádán převáděcí kanál, propojující vnější prostor první a druhé části odparky.A particularly plan view of the invention is that the jacket of the evaporator is provided with an inclined partition inside the evaporator, which divides the interior of the evaporator into a first part and a second part. In the first part of the evaporator a first group of upper transfer chambers, lower transfer chambers, uplink channels and downlink channels is arranged, while in the second portion of the evaporator a second group of upper transfer chambers, lower transfer chambers, uplink channels and downlink channels is provided. At the turning point between the first part and the second part of the evaporator, a transfer channel is arranged, connecting the outer space of the first and second parts of the evaporator.
Odparka může mít nejen lineární uspořádání, nýbrž může mít i kruhový tvar, pročež dolní převáděcí komory i horní převáděcí komory mají půdorysná uspořádání ve tvaru mezikruží.The evaporator may not only have a linear arrangement, but may also have a circular shape, so that the lower transfer chambers and the upper transfer chambers have ground-shaped arrangements in the form of an annulus.
Vzestupné a sestupné kanály mohou být provedeny v různých alternativách. V rámci jedné z nich jsou tvořeny soustavou trubic o průřezu, který je nezmenšující se ve směru proudění směsi nosného plynu a páry. To znamená, že průřez je buď konstantní, nebo se ve směru proudění zvětšuje. Trubice jsou souběžně vyvedeny z dolních převáděcích komor a horních převáděcích komor. Celková světlost trubic zaústěných do předcházej ícně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor, je menší než celková světlost trubic, zaústěných do následně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor.The uplink and downlink channels may be implemented in various alternatives. Within one of them, they consist of a system of tubes with a cross-section which is not decreasing in the direction of flow of the carrier gas / steam mixture. This means that the cross-section is either constant or increases in the flow direction. The tubes are simultaneously led out of the lower transfer chambers and the upper transfer chambers. The overall orifice of the tubes leading to the previously crossover separate lower and / or upper transfer chamber or the grouped lower and / or upper transfer chambers is less than the total orifice of the tubes flowing into the subsequently passed separate lower and / or upper transfer chamber or to the group arranged lower and / or upper transfer chambers.
V rámci jiné alternativy vzestupné a sestupné kanály jsou tvořeny vnitřky dutých těles vyhotovených tak, že šířka dutého tělesa, daná vzdáleností přední a zadní stěny, jev podstatě shodná s šířkou jemu přiřazené dolní převáděcí komory a/nebo horní převáděcí komory, přičemž světlost dutých těles, zaústěných do předcházej ícně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komoiy nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor, je menší než světlost dutých těles, zaústěných do následně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor.In another alternative, the ascending and descending channels are formed by the interior of the hollow bodies constructed such that the width of the hollow body given by the distance of the front and rear walls is substantially equal to the width of the lower transfer chamber and / or the upper transfer chamber. orifices to the previously cross-sectioned separate lower and / or upper transfer chamber or to the grouped lower and / or upper transfer chambers are less than the inner diameter of the hollow bodies orifices to the sequentially flowed separate lower and / or upper transfer chamber or grouped lower and / or upper transfer chambers. / or upper transfer chambers.
Přední a zadní stěny dutých těles mohou být hladké, avšak pro zvýšení účinku přenosu tepelné energie jsou s výhodou provedeny jako zvlněné.The front and rear walls of the hollow bodies may be smooth, but are preferably corrugated to increase the heat transfer effect.
Pro další zvýšení přenosu tepelné energie jsou přední stěny i zadní stěny ve vzájemném dotyku tak, že v průřezu jsou jimi tvořeny uzavřené konkávní obrazce.To further increase the heat energy transfer, the front walls and the rear walls are in contact with each other so that they form a closed concave pattern in cross-section.
Vedle již uvedených výhod má odparka podle vynálezu oproti známým odparkám řadu dalších výhod. Jednou žních je podstatně nižší spotřeba elektrické energie na její provoz, protože dmychadlem je zajišťován pouze průtok směsi nosného plynu a páry, zatímco u známých odparek je nutno vytvořit vysoký podtlak.In addition to the advantages already mentioned, the evaporator according to the invention has a number of other advantages over the known evaporators. One of these is substantially lower electricity consumption for its operation, since only the flow of carrier gas / steam mixture is ensured by the blower, while high vacuum is required for known evaporators.
Další výhoda spočívá v tom, že počet horních i dolních převáděcích komor není prakticky omezen, takže odparka se může postavit přesně podle požadovaných technických parametrů.A further advantage is that the number of upper and lower transfer chambers is not practically limited, so that the evaporator can be positioned exactly according to the required technical parameters.
-3 CZ 304559 B6-3 CZ 304559 B6
Ve srovnání s dosud známými filmovými odparkami výška odparky podle vynálezu může být pro daný tepelný výkon podstatně nižší.In comparison with the known film evaporators, the height of the evaporator according to the invention can be considerably lower for a given heat output.
Velkou výhodou je též to, že rychlost směsi nosného plynu a páry se ovládá objemovým průtokem nasávaného nosného plynu, takže je možné výkon odparky měnit ve značném rozmezí při dodržení optimálních podmínek.A great advantage is also that the speed of the carrier gas / steam mixture is controlled by the volumetric flow rate of the suction carrier gas, so that the evaporator power can be varied to a considerable extent under optimum conditions.
Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings
Na připojeném výkrese je schematicky znázorněn příklad provedení vynálezu, kde značí obr. 1 a 2 schémata pro vysvětlení způsobu zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů podle vynálezu s tím, že se týká obr. 1 případu s vypouštěním brýd do ovzduší a obr. 2 případu, kdy se brýdy přivádějí zpět do odparky, přičemž dále značí obr. 3 bokorysný řez odparkou se vzestupnými a sestupnými kanály tvořenými trubicemi, obr. 4 půdorysný řez toutéž odparkou jako na obr. 3, obr. 5 půdorysný řez odparkou, jejíž vnitřek je rozdělen na první a druhou část, obr. 6 půdorysný řez odparkou se vzestupnými a sestupnými kanály tvořenými vnitřky dutých těles se stejně vzdálenými předními a zadními stěnami, obr. 7 bokorysný řez odparkou se vzestupnými a sestupnými kanály tvořenými trubicemi uspořádanými do mezikruží, obr. 8 půdorysný řez odparkou stejného provedení jako na obr. 7, obr. 9 bokorysný řez odparkou se vzestupnými a sestupnými kanály tvořenými vnitřky dutých těles se stejně vzdálenými předními a zadními stěnami uspořádanými do mezikruží, obr. 10 půdorysný řez toutéž odparkou jako na obr. 9, obr. 11 řez vzestupným nebo sestupným kanálem, tvořeným dutým tělesem, jehož přední a zadní sténaje vytvarována do pravoúhlého tvaru, obr. 12 totéž jako na obr. 11, ale s přední a zadní stěnou vytvarovanými do šestiúhelníku, obr. 13 totéž jako na obr. 11 a 12, ale se zvlněnou přední a zadní stěnou.1 and 2 are diagrams for explaining the method of thickening liquid solutions and / or sludge according to the invention, referring to FIG. 1 of the vapor discharge case and FIG. 2 of the case. Fig. 4 is a plan view of the same evaporator as in Fig. 3, Fig. 5 is a plan view of the evaporator, the interior of which is divided Fig. 6 is a side sectional view of the evaporator with upward and downward channels formed by hollow bodies with equally spaced front and rear walls; Fig. 7 is a side sectional view of the evaporator with upward and downward channels formed by tubes arranged in annular ring; 7, FIG. 9 is a side sectional view of the evaporator Fig. 10 is a sectional plan view of the same evaporator as in Fig. 9, Fig. 11 is a cross-sectional view of an ascending or descending canal formed by a hollow body, the front and rear walls of which form a hollow body. 12 is the same as in FIG. 11 but with a hexagonal front and rear wall, FIG. 13 is the same as in FIGS. 11 and 12 but with a wavy front and rear wall.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Způsob zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů je založen na odpařování kapaliny v nich obsažené. Provádí se v odparce (obr. 1, 2), která obsahuje vnitřní prostor 100A a vnější prostor 100B. Vnější prostor 100B i vnitřní prostor 100A jsou uzavřeny v plášti 100, přičemž dělítkem mezi nimi je vnitřní povrch 200 vzestupných kanálů 230a,b,c..· a sestupných kanálů 231a,b,c..., jejichž provedení a funkce budou ozřejměny v dalším textu. Vzestupnými kanály 230a,b,c... a sestupnými kanály 231a,b,c..„ jsou tvořeny teplosměnné plochy mezi vnějším prostorem 100B a vnitřním prostorem 100A odparky. Zahušťování sestává z několika kroků, z nichž v prvním z nich se tekuté roztoky a/nebo kaly nejprve mísí s nosným plynem. Ten se přivádí do vnitřního prostoru 100A odparky vstupním potrubím 101, přičemž regulátorem 300 podtlaku se řídí jeho vstupní tlak. Tekuté roztoky a/nebo kaly se přivádějí přívodním potrubím 102, osazeným kalovým čerpadlem 401. Nosným plynem jsou tekuté roztoky a/nebo kaly unášeny v proudu, jehož tenká mezní vrstva se pohybuje po vnitřním povrchu 200 vzestupných kanálů 230a,b,c... a sestupných kanálů 231a,b,c.... K mezní vrstvě se z vnějšího prostoru 100B odparky přivádí tepelná energie, jejímž působením se z mezní vrstvy odpaří směrem dovnitř proudu část kapaliny obsažená v tekutých roztocích a/nebo kalech. Vzniknou tak zahuštěné roztoky a/nebo kaly, které se jímají a odváděcím potrubím 103 odvádějí z odparky k dalšímu zpracování. Při odpařování se nosný plyn sytí parami odpařené kapaliny, načež takto vzniklá plynná fáze se přes dmychadlo 600, které zvýší její tlak, zavádí do vnějšího prostoru 100B odparky, čímž je způsobeno, že tepelná energie z plynné fáze, tj. ze směsi nosného plynu a par z odpařené kapaliny, se přes stěny vzestupných kanálů 230a,b,c... a sestupných kanálů 231a,b,c.·. přivede k právě odpařované mezní vrstvě proudu tekutých roztoků a/nebo kalů, nacházejícímu se ve vnitřním prostoru 100A odparky, kde dochází k odpaření části kapaliny obsažené v tekutých roztocích a/nebo kalech.The method of thickening liquid solutions and / or sludge is based on the evaporation of the liquid contained therein. It is carried out in an evaporator (Figs. 1, 2) which comprises an inner space 100A and an outer space 100B. Both the outer space 100B and the inner space 100A are enclosed in the housing 100, the divider between them being the inner surface 200 of the uplink channels 230a, b, c .. and the downstream channels 231a, b, c ... whose embodiments and functions will be illustrated in next text. Ascending channels 230a, b, c ... and descending channels 231a, b, c .. "heat transfer surfaces are formed between the outer space 100B and the inner space 100A of the evaporator. Thickening consists of several steps, in which, first, the liquid solutions and / or sludge are first mixed with the carrier gas. This is fed to the interior of the evaporator 100A through the inlet conduit 101, whereby the inlet pressure regulator 300 controls its inlet pressure. The liquid solutions and / or sludges are supplied via a feed line 102 fitted with a sludge pump 401. The carrier gas is the liquid solutions and / or sludges carried in a stream whose thin boundary layer moves on the inner surface 200 of the upward channels 230a, b, c. and downstream channels 231a, b, c .... Thermal energy is supplied to the boundary layer from the outer space 100B of the evaporator, by means of which the portion of the liquid contained in the liquid solutions and / or sludges evaporates from the boundary layer. Consequently, thickened solutions and / or sludges are formed, which are collected and discharged from the evaporator via a discharge line 103 for further processing. During evaporation, the carrier gas is saturated with the vapor of the vaporized liquid, and the gas phase thus produced is fed through the blower 600 to increase its pressure into the external space 100B of the evaporator, causing thermal energy from the gas phase, i.e. the carrier gas mixture; vapor from the vaporized liquid, through the walls of the upward channels 230a, b, c ... and downstream channels 231a, b, c. to the just vaporized boundary layer of the flow of liquid solutions and / or sludge located in the interior of the evaporator 100A where a portion of the liquid contained in the liquid solutions and / or sludge is vaporized.
Při odevzdání tepelné energie z plynné fáze vznikne jednak kondenzát, který se odvádí odvodovým potrubím 107 do odlučovače 700 kondenzátu, a jednak brýdy, které se přes odtahové ústrojí 106 odvádějí buď do ovzduší, nebo není-li to možné z ekologických nebo ekonomických důvodů,The transfer of thermal energy from the gaseous phase results in condensate, which is discharged via the conduit 107 to the condensate separator 700, and vapors, which are discharged via the exhaust device 106 either to the atmosphere or if this is not possible for environmental or economic reasons.
-4CZ 304559 B6 brýdy se prostřednictvím oběhového potrubí 108 připojí ke vstupnímu potrubí 101. Tak se vytvoří uzavřený oběh nosného plynu, k němuž se přidají brýdy. Nosný plyn je třeba doplnit o ztráty způsobené odchodem nosného plynu se zahuštěnými roztoky a/nebo kaly. Rozdíl mezi schématy na obr. 1 a 2 spočívá tedy v tom, že znázorňuje obr. 1 otevřený okruh, v němž se nosný plyn, nejčastěji vzduch, kontinuálně nasává do odparky a brýdy se vypouštějí do ovzduší, zatímco obr. 2 uzavřený okruh, v němž se bfydy nasávají zpět do vnitřního prostoru 100A odparky. V obou variantách je výhodné přidat pomocí přívodu 904 úpravárenských látek k nosnému plynu látky, které chemicky nebo fyzikálně ovlivňují tekuté roztoky a/nebo kaly a snižují rychlost zanášení teplosměnných ploch nebo usnadňují jejich čištění. V uzavřeném okruhu je do úpravárenských ústrojí 900 zaústěn navíc sekundární přívod 903 nosného plynu, určený pro potřeby jeho doplňování, např. při startu odparky nebo při ztrátách nosného plynu během provozu, kdy nosný plyn odchází se zahuštěnými roztoky a/nebo kaly, v nichž se může pohlcovat.The vapors 108 are connected to the inlet duct 101 via the circulation duct 108. This creates a closed carrier gas circulation to which vapors are added. The carrier gas should be supplemented by losses caused by the exit of the carrier gas with thickened solutions and / or sludge. The difference between the diagrams in Figs. 1 and 2 is thus that Fig. 1 shows an open circuit in which the carrier gas, most often air, is continuously sucked into the evaporator and the vapors are discharged into the atmosphere, while Fig. wherein the bacteria are sucked back into the interior of the evaporator 100A. In both variants, it is advantageous to add substances that chemically or physically affect the liquid solutions and / or sludge and reduce the fouling rate of the heat transfer surfaces or facilitate their cleaning by means of a treatment agent supply 904 to the carrier gas. In the closed circuit, a secondary carrier gas inlet 903 is provided to the treatment plant 900 for replenishment purposes, for example at the start of the evaporator or during loss of carrier gas during operation, when the carrier gas leaves with thickened solutions and / or sludge. can absorb.
V některých případech je nutné doplnit ztráty tepla způsobené rozdílem entalpií mezi výstupem a vstupem nosného plynu do odparky a dále rozdílnou teplotou odparky a okolí. Pro tento účel se směs nosného plynu a páry z odpařené kapaliny před přivedením k odpařované mezní vrstvě ohřeje. K ohřátí tudíž dochází po výstupu plynné fáze, tj. směsi nosného plynu a par z odpařené kapaliny z vnitřního prostoru 100A odparky a před vstupem této směsi do vnějšího prostoru 100B odparky.In some cases, it is necessary to replenish the heat losses caused by the difference in enthalpy between the outlet and the inlet of the carrier gas into the evaporator, as well as the different temperature of the evaporator and the surrounding. For this purpose, the mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid is heated before being fed to the vaporized boundary layer. Thus, the heating occurs after the gas phase, i.e. the mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid, exits from the internal space 100A of the evaporator and before the mixture enters the external space 100B of the evaporator.
Aby se snížila rychlost zanášení teplosměnných ploch, je účelné, když se tekuté roztoky a/nebo kaly před smísením s nosným plynem mechanicky zahustí, čímž vznikne podíl tuhých látek, který se jímá samostatně a/nebo se přidává k v odparce zahuštěným roztokům a/nebo kalům. To je zajištěno ústrojím obsahujícím mechanický zahušťovač 400 tuhých látek, např. odstředivku nebo filtr, vřazený do přívodního potrubí 102.In order to reduce the fouling rate of the heat transfer surfaces, it is expedient for the liquid solutions and / or sludges to be mechanically thickened prior to mixing with the carrier gas, thereby forming a fraction of solids which is collected separately and / or added to the evaporator thickened solutions and / or sludges. . This is provided by a device comprising a mechanical solids thickener 400, e.g., a centrifuge or filter, inserted into the supply line 102.
Odparka, určená k prováděni způsobu zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů, sestává z vnitřního prostoru 100A, kde dochází k zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů, a z vnějšího prostoru 100B, do kterého se přivádí směs nosného plynu a par z odpařené kapaliny ve vnitřním prostoru 100A odparky. Vnitřní prostor 100A je od vnějšího prostoru 100B oddělen teplosměnnou plochou, tj. vnitřním povrchem 200 vzestupných a sestupných kanálů 230a.b.c...., 231a.b,c .... Odparka (obr. 3, 4) se skládá alespoň z jednoho vzestupného kanálu 230a.b,c, .... V praxi se použije několika dvojic souběžně uspořádaných vzestupných a následně protékaných sestupných kanálů 230a,b,c,..., 231a,b,c..·. Je výhodné, jsou-li vzestupné a sestupné kanály 230a,b,c,..., 231a,b,c.... svislé. Každý vzestupný kanál 230a,b,c,.·· a následně protékaný sestupný kanál 231a,b,c„. jsou zaústěny do jedné horní převáděcí komory 120a,b,c.... Současně kromě prvního vzestupného kanálu 230a každý další vzestupný kanál 230b ...230f ie zaústěn do jedné dolní převáděcí komory 110a.b.c..., spolu s předcházejícně protékaným sestupným kanálem 231a.b,c.....The evaporator for performing the process for concentrating liquid solutions and / or sludge consists of an inner space 100A where the liquid solutions and / or sludge is concentrated, and an outer space 100B into which a mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid in the inner Evaporator room 100A The inner space 100A is separated from the outer space 100B by the heat exchange surface, i.e., the inner surface 200 of the up and down channels 230a.bc ..., 231a.b, c .... The evaporator (Figs. 3, 4) consists of at least one In practice, several pairs of upstream and downstream downstream channels 230a, b, c, ..., 231a, b, c are arranged in parallel. Preferably, the up and down channels 230a, b, c, ..., 231a, b, c .... are vertical. Each uplink channel 230a, b, c, and subsequent downstream channel 231a, b, c ' At the same time, in addition to the first uplink channel 230a, each other uplink channel 230b ... 230f is formed into one lower transfer chamber 110a.bc .., together with the previously flowed downstream channel. 231a.b, c .....
Znamená to, že v souladu s obr. 3 první vzestupný kanál 230a je zaústěn do první horní převáděcí komory 120a, do níž je zaústěn také první sestupný kanál 231a, který je svým spodním koncem zaústěn do první dolní převáděcí komory 110a, z níž je vyveden druhý vzestupný kanál 230b. Ten je zaústěn do druhé horní převáděcí komory 120b. z níž je vyveden druhý sestupný kanál 231b, zaústěný do druhé dolní převáděcí komory 110b. V každé horní převáděcí komoře 120a,b,c,... je ústí sestupného kanálu 231a,b,c.... V každé dolní převáděcí komoře 110a.b.c... ústí vzestupného kanálu 230b...230f je ve vyšší vodorovné úrovni než ústí předcházej ícně protékaného sestupného kanálu 231a,b,c,.... Takto jev souladu s obr. 3 a 4 provedeno šest horních převáděcích komor 120a až 120f a pět dolních převáděcích komor 110a až IlOe, které jsou propojeny vzestupnými kanály 230b až 23 Of a sestupnými kanály 231a až 23 lf. Odparka je opatřena vstupní komorou 111 a výstupní komorou 112, které jsou umístěné s výhodou ve výši dolních převáděcích komor 110a,b.c,.... Do vstupní komory 111 je zaústěno jednak přívodní potrubí 102 pro tekuté roztoky a/nebo kaly a jednak vstupní potrubí 101 nosného plynu tak, že přívodní potrubí 102 je vyvedeno ke dnu a ústí vstupního potrubí 101 je v nižší vodorovné úrovni než ústí prvního vzestupného kanálu 230a, vedoucího ze vstupní komory 111. Z výstupní komory 112 je vyvedeno jednak odvodní potrubí 104 pro směs nosného plynu a páry a jednak odváděči potrubí 103 pro zahuštěné roztoky a/nebo kaly, přičemž odváděči potrubí 103 je vyvedeno ode dna a ústí sestup-5CZ 304559 B6 ného kanálu 23 lf, zaústěného do výstupní komory 112, je v nižší vodorovné úrovni než ústí odvodního potrubí 104.That is to say, in accordance with FIG. 3, the first ascending channel 230a opens into a first upper transfer chamber 120a, into which also the first downward channel 231a, which, at its lower end, opens into a first lower transfer chamber 110a from which it is discharged a second uplink channel 230b. This is connected to the second upper transfer chamber 120b. from which a second downstream channel 231b extends into the second lower transfer chamber 110b. In each upper transfer chamber 120a, b, c, ... there is a downstream channel mouth 231a, b, c .... In each lower transfer chamber 110a.bc .. the upward channel mouth 230b ... 230f is at a higher horizontal level Thus, in accordance with FIGS. 3 and 4, six upper transfer chambers 120a to 120f and five lower transfer chambers 110a to 110f are provided, which are interconnected by uplink channels 230b-c. 23 Of and downlink channels 231a to 23f. The evaporator is provided with an inlet chamber 111 and an outlet chamber 112, which are preferably located at the level of the lower transfer chambers 110a, bc, .... The inlet chamber 111 has an inlet pipe 102 for liquid solutions and / or sludge and an inlet pipe 101 of the carrier gas such that the inlet conduit 102 extends to the bottom and the mouth of the inlet conduit 101 is at a lower horizontal level than the mouth of the first ascending conduit 230a leading from the inlet chamber 111. and the drain line 103 for the thickened solutions and / or sludge, the drain line 103 extending from the bottom and the mouth of the descent channel 23 lf leading into the outlet chamber 112 is at a lower horizontal level than the mouth of the drain line. 104.
Vstupní potrubí 101 nosného plynuje opatřeno regulátorem 300 podtlaku (obr. 1).The carrier gas inlet pipe 101 is provided with a vacuum regulator 300 (FIG. 1).
Přívodní potrubí 102 pro tekuté roztoky a/nebo kaly je opatřeno kalovým čerpadlem 401. V přívodním potrubí 102 je s výhodou mezi kalovým čerpadlem 401 a vstupní komorou 111 vložen mechanický zahušťovač 400 tuhých látek. Hlavní větev 130 od mechanického zahušťovače 400 je vyvedena ke vstupní komoře 111. Odbočná větev 131 je napojena na odbočovací kus 140, jehož první výtok je přes první uzavírací orgán 141 spojen s odváděcím potrubím 103 pro zahuštěné roztoky a/nebo kaly a v jehož druhém výtoku, určeném pro zavedení do odděleného zpracovatelského zařízení, je vložen druhý uzavírací orgán 142.The feed line 102 for liquid solutions and / or sludge is provided with a sludge pump 401. Preferably, a mechanical solid thickener 400 is inserted between the sludge pump 401 and the inlet chamber 111 in the feed line 102. The main branch 130 from the mechanical thickener 400 is led to the inlet chamber 111. The branch branch 131 is connected to a branch piece 140, the first outlet of which is connected via a first shut-off member 141 to a conduit 103 for thickened solutions and / or sludge and a second closure member 142 is inserted for introduction into a separate processing device.
Horní převáděcí komory 120a,b,c,..·, dolní převáděcí komory 110a,b,c...·, vzestupné kanály 230a,b,c,... sestupné kanály 231a,b,c,..., vstupní komora 111 a výstupní komora 112 jsou uzavřeny v plášti 100 tak, že vnitřními povrchy vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c..., 231a,b,c,... a vnitřky dolních převáděcích komor 110a,b,c,.·., horních převáděcích komor 120a,b,c,.·., vstupní komory 111 a výstupní komory 112 je vytvořen vnitřní prostor 100A odparky. Naproti tomu mezi pláštěm 100 a vnějšími povrchy vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,.·., 231a,b,c,... je vytvořen vnější prostor 100B odparky. Z vnějšího prostoru 100B odparky je vyústěno jednak odtahové ústrojí 106 brýd a jednak odvodové potrubí 107 kondenzátu (obr. 1, 2).Upper transfer chambers 120a, b, c, .. · Lower transfer chambers 110a, b, c ... ·, uplink channels 230a, b, c, ... down channels 231a, b, c, ..., input the chamber 111 and the outlet chamber 112 are enclosed in the housing 100 such that the inner surfaces of the up and down channels 230a, b, c ..., 231a, b, c, ... and the interiors of the lower transfer chambers 110a, b, c. In the upper transfer chambers 120a, b, c, the inlet chamber 111 and the outlet chamber 112, an internal space 100A of the evaporator is formed. In contrast, between the shell 100 and the outer surfaces of the upward and downward channels 230a, b, c, 231a, b, c, ... an external evaporator space 100B is formed. The vapor withdrawal device 106 and the condensate drain pipe 107 extend from the evaporator outer space 100B (FIGS. 1, 2).
Odtahové ústrojí 106 brýd je v jednom případě vyústěno do atmosféry (obr. 1). V jiné alternativě (obr. 2) odtahové ústrojí 106 brýd je spojeno se vstupním potrubím 101 nosného plynu. K odvodovému potrubí 107 kondenzátu je sériově připojen odlučovač 800 kondenzátu.The vapor recovery device 106 in one case results in an atmosphere (FIG. 1). In another alternative (FIG. 2), the vapor recovery device 106 is connected to a carrier gas inlet 101. A condensate separator 800 is connected in series to the condensate drain line 107.
Výstup 902 z úpravárenského ústrojí 900 je spojen se vstupem 105 do vnějšího prostoru 100B odparky. Se vstupem 901 úpravárenského ústrojí 900 je spojeno odvodní potrubí 104 pro směs nosného plynu a par z odpařené kapaliny. Úpravárenské ústrojí 900 obsahuje alespoň dmychadlo 600, orientované svým výstupem k výstupu úpravárenského ústrojí 900. V úpravárenském ústrojí 900 je s výhodou vytvořena sériová kombinace dmychadla 600 a zařízení 700 pro přívod tepla. Sériové kombinaci zařízení 700 pro přívod tepla a dmychadla 600 je předřazeno čisticí zařízení 500 směsi nosného plynu a par, uzpůsobené pro čištění směsi nosného plynu a par z odpařené kapaliny. Do úpravárenského ústrojí je zaústěn přívod 904 úpravárenských látek a v případě uzavřeného okruhu (obr. 2) též sekundární přívod 903 nosného plynu.The outlet 902 of the treatment device 900 is connected to the inlet 105 into the external space 100B of the evaporator. An outlet line 104 for the mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid is connected to the inlet 901 of the treatment plant 900. The conditioning device 900 comprises at least a blower 600 oriented towards the exit of the conditioning device 900 at its outlet. In the conditioning device 900, a series combination of a blower 600 and a heat supply device 700 is preferably provided. A series combination of the heat supply device 700 and the blower 600 is upstream of the carrier gas / vapor cleaning apparatus 500 adapted to purge the carrier gas / vapor mixture from the vaporized liquid. The treatment device is provided with an inlet 904 of treatment substances and, in the case of a closed circuit (FIG. 2), also a secondary inlet 903 of carrier gas.
Pro účinné fungování odparky je třeba, aby součet světlostí vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,..., 231a,b,c,... zaústěných do předcházejícně protékané samostatné horní a/nebo dolní převáděcí komory 120a,b,c,.··, 110a,b,c,... nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor 120a,b,c,..·, 110a,b,c,..·, byl menší, než součet světlostí vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,..„ 231a,b,c,... zaústěných do následně protékané samostatné horní a/nebo dolní převáděcí komory 120a,b,c,.··, 110a,b,c,..·· nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor 120a,b,c,... 110a,b,c,.·.· Skupinové uspořádání dolních a/nebo horních převáděcích komor 120a,b,c,.·. 110a,b,c,.·. je charakterizováno propojením pomocí vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,..· 231a,b,c,..· o shodné celkové světlosti. Skupinové uspořádání není na výkresech zobrazeno.For efficient operation of the evaporator, it is necessary that the sum of the diameters of the upward and downward channels 230a, b, c, ..., 231a, b, c, ... opening into the previously flowed separate upper and / or lower transfer chamber 120a, b, c , 110a, b, c, ... or into grouped lower and / or upper transfer chambers 120a, b, c, .. ·, 110a, b, c, .. · was less than the sum of orifices 230a, b, c, .. " 231a, b, c, ... opening into a subsequently flowing separate upper and / or lower transfer chamber 120a, b, c, " 110a, b, c Or into grouped lower and / or upper transfer chambers 120a, b, c, ... 110a, b, c,. . ·. 110a, b, c. is characterized by interconnection using uplink and downlink channels 230a, b, c, .. · 231a, b, c, .. · of equal overall clearance. The group arrangement is not shown in the drawings.
Dolní převáděcí komory 110a,b,c ... i horní převáděcí komory 120a,b,c ... jsou v jedné skupině příkladných provedení seřazeny za sebou v řadě (obr. 4, 5, 6). V jiné skupině příkladných provedení mají dolní převáděcí komory 110a,b,c,.·· i horní převáděcí komory 120a,b,c,... půdorysná uspořádání ve tvaru mezikruží (obr. 8, 10).The lower transfer chambers 110a, b, c ... and the upper transfer chambers 120a, b, c ... are arranged in series in one group of exemplary embodiments (Figs. 4, 5, 6). In another group of exemplary embodiments, the lower transfer chambers 110a, b, c, ..., and the upper transfer chambers 120a, b, c, ... have planar formations in the shape of an annulus (Figs. 8, 10).
Vzestupné a sestupné kanály 230a,b,c,..· 231a,b,c,... jsou v jedné výhodné alternativě tvořeny soustavou trubic 240 o průřezu, který je neklesající ve směru proudění směsi nosného plynuAscending and descending channels 230a, b, c, .. 231a, b, c, ... are in one preferred alternative formed by a system of tubes 240 with a cross-section that is not decreasing in the flow direction of the carrier gas mixture
-6CZ 304559 B6 a páry. Znamená to, že průřez trubic 240 je buď konstantní, nebo rostoucí. Trubice 240 jsou souběžně vyvedeny z dolních převáděcích komor 110a,b,c,... a horních převáděcích komor 120a.b,c,..· (obr. 4, 5, 8), přičemž počet trubic 240, resp. celková světlost trubic 240, zaústěných do předcházejícně protékaných jedné nebo skupiny dolních a/nebo horních převáděcích komor 110a,b,c,·.·, 120a,b,c... je menší než počet trubic, resp. celková světlost trubic 204, zaústěných do jedné nebo skupiny následně protékaných dolních a/nebo horních převáděcích komor 110a,b,c,..., 120a,b,c,.... Tím je splněn požadavek na zvětšující se světlost následně protékaných vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,... 231a,b,c,.... Trubice 240 jsou vsazeny do horní trubkovnice 210 a dolní trubkovnice 220.-6GB 304559 B6 and steam. That is, the cross-section of the tubes 240 is either constant or increasing. The tubes 240 are concurrently led out of the lower transfer chambers 110a, b, c, ... and the upper transfer chambers 120a.b, c, ... (FIGS. 4, 5, 8), the number of tubes 240, respectively. the overall orifice of the tubes 240 opening into the previously flowing one or a group of lower and / or upper transfer chambers 110a, b, c, ·, 120a, b, c ... is less than the number of tubes and / or tubes respectively. the overall orifice of the tubes 204 opening into one or a plurality of downstream and / or upper transfer chambers 110a, b, c, ..., 120a, b, c, .... This fulfills the requirement for increasing the downward diameter of the subsequently flowing uplink and downstream channels 230a, b, c, ... 231a, b, c, .... Tubes 240 are inserted into the upper tube sheet 210 and the lower tube sheet 220.
Vzestupné a sestupné kanály 230a,b,c,..· 231a,b,c,... jsou v jiné výhodné alternativě tvořeny vnitřky dutých těles 250 vyhotovených tak, že šířka dutého tělesa 250, daná vzdáleností přední stěny 251 a zadní stěny 252, je v podstatě shodná s šířkou jemu přiřazené dolní převáděcí komory a/nebo horní převáděcí komory 110a,b,c,..., 120a,b,c,..., přičemž světlost dutých těles 250, zaústěných do předcházejícně protékané samostatné dolní a/nebo horní převáděcí komory 120a,b,c,... 110a,b,c,... nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor 120a,b,c,... 110a.b,c,.··, je menší než světlost dutých těles 250, zaústěných do následně protékané samostatné dolní /nebo horní převáděcí komory 120a,b,c,... 110a,b,c,... nebo do skupinově uspořádaných dolních a/nebo horních převáděcích komor 120a,b,c,... 110a,b,c. (obr. 6, 10). Zvětšující se světlostí dutých těles 250 je splněn požadavek na zvětšující se světlost následně protékaných vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,..., 231a,b,c,....Ascending and descending channels 230a, b, c, .. 231a, b, c, ... are in another preferred alternative formed by the interior of the hollow bodies 250 designed such that the width of the hollow body 250 given the distance of the front wall 251 and the rear wall 252 is substantially equal to the width of the lower transfer chamber and / or the upper transfer chamber 110a, b, c, ..., 120a, b, c, ... associated therewith, and the orifice of the hollow bodies 250 opening into the previously flowed separate lower and / or the upper transfer chambers 120a, b, c, ... 110a, b, c, ... or into grouped lower and / or upper transfer chambers 120a, b, c, ... 110a.b, c, Is smaller than the inside diameter of the hollow bodies 250, which open into the subsequently flowing separate lower / or upper transfer chamber 120a, b, c, ... 110a, b, c, ... or into the grouped lower and / or upper groups transfer chambers 120a, b, c, ... 110a, b, c. (Figs. 6, 10). By increasing the clearance of the hollow bodies 250, the requirement for increasing the clearance of the subsequently flowing up and down channels 230a, b, c, ..., 231a, b, c, .... is met.
Ať jsou vzestupné a sestupné kanály 230a,b,c,-, 231a,b,c,... tvořeny trubicemi 240 nebo dutými tělesy 250 s předními a zadními stěnami 251, 252, půdorysně výhodné uspořádání odparky spočívá v tom, že plášť 100 odparky je uvnitř odparky opatřen šikmo uspořádanou přepážkou 100b (obr. 5, 6), kterou je rozdělen vnitřek odparky na první část 100a a druhou část 100c, kde je uspořádána v první části 100a odparky první skupina horních převáděcích komor 120a,b,c,..., dolních převáděcích komor 110a,b,c,..., vzestupných kanálů 230a,b,c.... a sestupných kanálů 231a,b,c,..., zatímco v druhé Části 100c odparky druhá skupina horních převáděcích komor 120a,b,c, ..., dolních převáděcích komor 110a,b,c,..·, vzestupných kanálů 230ab.c,... a sestupných kanálů 231a,b,c,.... V konkrétním případě na obr. 5 a 6 jsou znázorněny v první části 100a odparky dolní převáděcí komory 110a až IlOg, zatímco v druhé části 100c odparky dolní převáděcí komory IlOh až 11 On. Na obratovém místě mezi první částí 100a a druhou částí 100c odparky je uspořádán převáděcí kanál 109, propojující vnější prostor 100B první a druhé části 100a, 100b odparky.Whether the ascending and descending channels 230a, b, c, 231a, b, c, ... are formed by tubes 240 or hollow bodies 250 with front and rear walls 251, 252, a plan view of the preferred evaporator arrangement is that the housing 100 The inside of the evaporator is provided with an inclined partition 100b (Figs. 5, 6) dividing the interior of the evaporator into a first portion 100a and a second portion 100c, where a first group of upper transfer chambers 120a, b, c is arranged in the first portion 100a. ..., the lower transfer chambers 110a, b, c, ..., the upstream channels 230a, b, c .... and the downstream channels 231a, b, c, ..., while in the second evaporator section 100c the second group of upper transfer chambers 120a, b, c, ..., lower transfer chambers 110a, b, c, .. ·, uplink channels 230ab.c, ... and downstream channels 231a, b, c, .... In a particular case Figures 5 and 6 show in the first evaporator portion 100a of the lower transfer chamber 110a-110g, while in the second bottom part 100c evaporators transfer chamber 11 ANNEX to On. At the turning point between the first evaporator part 100a and the second evaporator part 100c there is a transfer channel 109 connecting the outer space 100B of the first and second evaporator parts 100a, 100b.
Stěny trubic 240 i dutých těles 250 mohou být hladké. Pro účinnější přestup teplaje však lepší, když stěny jsou zvlněné (obr. 6). Zejména výhodné uspořádání dutých těles 250 spočívá v tom, že přední stěny 251 i zadní stěny 252 jsou ve vzájemném dotyku tak, že v průřezu jsou jimi tvořeny uzavřené konkávní obrazce, např. čtverce (obr. 11), šestiúhelníky (obr. 12) nebo kruhové útvary (obr. 13).The walls of the tubes 240 and the hollow bodies 250 may be smooth. However, for a more efficient heat transfer it is better if the walls are corrugated (Fig. 6). A particularly advantageous arrangement of the hollow bodies 250 is that the front walls 251 and the rear walls 252 are in contact with each other such that they form a closed concave pattern, e.g., squares (FIG. 11), hexagons (FIG. 12) or cross-sections. circular formations (Fig. 13).
Při činnosti se do vstupní komory 111 přívodním potrubím 102 účinkem kalového čerpadla 401 přivádí tekutý roztok a/nebo kal. Současně se do vstupní komory 111 vstupním potrubím 101 nasává nosný plyn, jímž je např. vzduch (obr. 1) nebo vzduch spolu s brýdami (obr. 2). Nosný plyn se přivádí pod hladinu tekutého roztoku a/nebo kalu. To je umožněno tím, že dolní okraj, resp. ústí přívodního potrubí 102 i vstupního potrubí 101 jsou umístěny níž než ústí prvního vzestupného kanálu 230a (obr. 3). Nasávaný nosný plyn probublává vrstvou tekutého roztoku a/nebo kalu a strhuje tekutý roztok a/nebo kal do prvního vzestupného kanálu 230a, kde se vytvoří vzestupný proud, ohraničený mezní vrstvou, který je unášen do první horní převáděcí komory 120a. V první horní převáděcí komoře 120a se opět vytvoří vrstva tekutého roztoku a/nebo kalu, jejíž úroveň sahá k hornímu okraji prvního sestupného kanálu 231a. Přetékající tekutý roztok a/nebo kal je směsí nosného plynu a páry z odpařené kapaliny, vzniklé v prvním vzestupném kanálu 230a, strhován do proudu v prvním sestupném kanálu 231a. Tato kapalina je zahuštěna, protože v mezní vrstvě předcházejícího vzestupného proudu došlo k odpaření podílu kapaliny v množství, které odpovídá teplu přivedenému vně trubic 240 (obr. 4, 5, 8) nebo dutých těles 250In operation, a liquid solution and / or sludge is fed to the inlet chamber 111 via the supply line 102 by the sludge pump 401. At the same time, a carrier gas, such as air (Fig. 1) or air together with the vapors (Fig. 2), is sucked into the inlet chamber 111 through the inlet pipe 101. The carrier gas is supplied below the level of the liquid solution and / or sludge. This is made possible by the lower edge, respectively. the orifices of the inlet conduit 102 and the inlet conduit 101 are located lower than the orifices of the first ascending channel 230a (FIG. 3). The aspirated carrier gas is bubbled through the liquid solution and / or sludge layer and entrains the liquid solution and / or sludge into the first ascending channel 230a where an ascending current is formed, bounded by the boundary layer, which is entrained into the first upper transfer chamber 120a. Again, a liquid solution and / or sludge layer is formed in the first upper transfer chamber 120a, the level of which extends to the upper edge of the first downward channel 231a. The overflowing liquid solution and / or sludge is a mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid formed in the first ascending channel 230a, entrained into the stream in the first descending channel 231a. This liquid is thickened because in the boundary layer of the preceding ascending current, a portion of the liquid has evaporated in an amount corresponding to the heat supplied outside the tubes 240 (Figs. 4, 5, 8) or hollow bodies 250
-7CZ 304559 B6 (obr. 6, 10). Je zřejmé, že proud tekutého roztoku a/nebo kalu spolu se směsí nosného plynu a páry se rozdělí rovnoměrně po celé šíři vzestupných i sestupných kanálů 230a,b,c,... 231a,b,c,..., tj. po celé šíři dutých těles 250 nebo do všech trubic 240. Popsaný průtok tekutého roztoku a/nebo kalu a směsi nosného plynu a páry se pak mnohonásobně opakuje při jejich cestě následujícími dolními i horními převáděcími komorami 110a,b,c,..· 120a,b,c.....Při tomto průtoku se tekuté roztoky a/nebo kaly zahušťují a objem směsi nosného plynu a páry vzrůstá, pročež celkový průřez jednotlivých vzestupných i sestupných kanálů 230a.b,c,..· 231a,b,c„.., se mezi jednotlivými dolními i horními převáděcími komorami 110a,b,c,..· 120b,c„. zvětšuje v poměru změn protékající směsi nosného plynu a páry z odpařené kapaliny. Vzhledem k odlišným hodnotám součinitelů přestupu tepla pro vzestupný a sestupný proud mohou se odlišovat průřezy vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,... 231a,b,c,..., zaústěných do jedné nebo několika převáděcích komor 110a,b,c,..· 120a,b,c,.··. Např. podle obr. 4 je počet trubic 240, a tím celkový průřez sestupného kanálu 23 ld, menší, než počet trubic 240, a tím celkový průřez vzestupného kanálu 230e.-7GB 304559 B6 (Fig. 6, 10). Obviously, the flow of liquid solution and / or sludge together with the carrier gas / steam mixture is distributed evenly over the entire width of the upward and downward channels 230a, b, c, ... 231a, b, c, ... The flow of the liquid solution and / or sludge and carrier gas / steam mixture is then repeated many times as they pass through the following lower and upper transfer chambers 110a, b, c, .. 120a, b. At this flow rate, the liquid solutions and / or sludge are thickened and the volume of carrier gas / steam mixture increases, so that the overall cross-sectional area of the individual upward and downward channels 230a.b, c, .. 231a, b, c. .., between the individual lower and upper transfer chambers 110a, b, c, .. 120b, c ". increases the ratio of changes in the carrier gas / steam mixture from the vaporized liquid. Due to the different values of the heat transfer coefficients for the uplink and downstream streams, the cross-sections of the uplink and downstream channels 230a, b, c, ... 231a, b, c, ... may extend into one or more transfer chambers 110a, b, c, .. · 120a, b, c,. ··. E.g. 4, the number of tubes 240, and thus the total cross-sectional area of the downcomer 23d, is less than the number of tubes 240, and thus the total cross-section of the uplink channel 230e.
Z výstupní komory 112, kterou je odparka zakončena, tj. z vnitřního prostoru 100A odparky, se odvede jednak odváděcím potrubím 103 zahuštěný roztok a/nebo kal a jednak odvodním potrubím 104 směs nosného plynu a páry z odpařené kapaliny.From the outlet chamber 112 which terminates the evaporator, i.e. from the interior of the evaporator 100A, a concentrated solution and / or sludge is discharged via a discharge line 103 and a mixture of carrier gas and vapor from the vaporized liquid is discharged via a discharge line 104.
K zahuštěnému roztoku a/nebo kalu v odváděcím potrubí 103 se může po otevření prvního uzavíracího orgánu 141 přidat zahuštěný roztok a/nebo kal z mechanického zahušťovače 400 tuhých látek. Zahuštěný roztok a/nebo kal z mechanického zahušťovače 400 tuhých látek však při zavřeném prvním uzavíracím orgánu 141 a otevřeném druhém uzavíracím orgánu 142 může být jímán samostatně.To the thickened solution and / or sludge in the discharge line 103, a thickened solution and / or sludge from the mechanical solid thickener 400 may be added after opening the first shut-off member 141. However, the thickened solution and / or sludge from the mechanical solids thickener 400 can be collected separately when the first shut-off member 141 is closed and the second shut-off member 142 is open.
Směs nosného plynu a páry z odpařené kapaliny se přivede k úpravárenskému ústrojí 900, kde se směs nosného plynu a páry v čisticím zařízení 500 podle potřeby chemicky nebo fyzikálně vyčistí. V případě potřeby se přidají pomocí přívodu 904 úpravárenské látky a u uzavřeného okruhu (obr. 2) se podle potřeby sekundárním přívodem 903 nosného plynu nosný plyn do odparky doplní. Po doplnění tepelných ztrát v zařízení 700 pro přívod tepla se směs nosného plynu a páry dmychadlem 600, zvyšujícím tlak směsi, vhání do vnějšího prostoru 100B odparky, tj. na vnější stranu trubic 240 nebo dutých těles 250, kde se využije kondenzační teplo pro odpařování par z filmů na vnitřním povrchu 200 vzestupných a sestupných kanálů 230a,b,c,... 231a,b,c,..., tj. trubic 240 nebo dutých těles 250. Ve vnějším prostoru 100B zkondenzuje pára z uvedené směsi s nosným plynem.The carrier gas and vapor mixture from the vaporized liquid is fed to a treatment plant 900 where the carrier gas and vapor mixture in the purification apparatus 500 is chemically or physically cleaned as desired. If necessary, a treatment agent supply 904 is added and, in the closed circuit (FIG. 2), the carrier gas is fed to the evaporator by means of a secondary carrier gas supply 903. After the heat loss in the heat supply device 700 has been replenished, the mixture of carrier gas and steam is blown by the blower 600 to increase the pressure of the mixture, into the external space 100B of the evaporator, i.e. outside the tubes 240 or hollow bodies 250 where condensing heat is used. from the films on the inner surface 200 of the up and down channels 230a, b, c, ... 231a, b, c, ... i.e. tubes 240 or hollow bodies 250. In the outer space 100B, the steam from said carrier gas condensate .
Kondenzát odtéká odvodovým potrubím 107 přes odlučovač 800 kondenzátu pryč. Brýdy, tj. zbytková směs nosného plynu a páry, odcházejí z odparky odtahovým ústrojím 106 v jedné alternativě (obr. 1) volně do ovzduší. Jestliže páry kapaliny, odpařené z tekutých roztoků a/nebo kalů, není možno vypouštět do okolí buď proto, že by docházelo k znečištění životního prostředí, nebo z ekonomických důvodů, brýdy se nasávají zpět do vnitřní části 100A odparky (obr. 2).The condensate flows through the drain line 107 through the condensate separator 800 away. The vapors, i.e. the residual carrier gas and steam mixture, leave the evaporator via the exhaust device 106 in one alternative (FIG. 1) freely into the atmosphere. If vapors of liquid vaporized from liquid solutions and / or sludge cannot be discharged into the environment either because of environmental pollution or for economic reasons, the vapors are sucked back into the internal part of the evaporator 100A (Fig. 2).
Úpravárenské látky se mohou přidávat nejen pomocí přívodu 904 vyhotoveného v úpravárenském ústrojí 900, ale též v neznázoměném případě pomocí vstupního potrubí 101. Úpravárenskými látkami lze chemicky nebo fyzikálně ovlivňovat tekuté roztoky a/nebo kaly a snižovat tak rychlost zanášení teplosměnných ploch nebo usnadňovat jejich čištění. Ze stejného důvodu se mohou neznázoměným ústrojím přidávat tekuté přídavné látky do přívodního potrubí 102 ke vstupujícím tekutým roztokům a/nebo kalům.The conditioning agents can be added not only by the inlet 904 provided in the treatment plant 900, but also in the not illustrated case via the inlet conduit 101. The conditioning agents can chemically or physically affect the liquid solutions and / or sludge to reduce the fouling rate or facilitate cleaning. For the same reason, liquid additives may be added to the feed line 102 to the inlet liquid solutions and / or sludge by means of a device (not shown).
Odparka znázorněná na obr. 5 je vhodná pro případy s požadovanou velkou teplosměnnou plochou, neboť pravoúhlé uspořádání odparky je výhodnější pro začlenění do technologických uzlů než v případě stupňovité odparky podle obr. 3. Činnost takto uspořádané odparky je shodná jako u odparky na obr. 3 a 4 s tím rozdílem, že po opuštění první části 100a se proud směsi nosného plynu a páry ve vnějším prostoru 100B převede v převáděcím kanálu 109 ve směru šipek a do druhé části 100c odparky.The evaporator shown in Fig. 5 is suitable for cases with the required large heat transfer surface, as the rectangular arrangement of the evaporator is preferable for incorporation into the technological nodes than in the case of the stepped evaporator of Fig. 3. and 4, except that after leaving the first portion 100a, the stream of carrier gas and steam mixture in the outer space 100B is transferred in the transfer channel 109 in the direction of the arrows and into the second portion 100c of the evaporator.
-8CZ 304559 B6-8EN 304559 B6
Rovněž odparka podle obr. 6 se vyznačuje shodnou činností jako odparka na obr. 5. Protože však jsou u ní použity místo trubic 240 dutá tělesa 250 ve tvaru pravoúhlých kanálů se zvlněnými předními a zadními stěnami 251, 252, dosahuje se lepšího rozprostření mezní vrstvy proudu na vnitřním povrchu 200 vzestupných i sestupných kanálů 230a,b,c.....231a,b,c.... a kromě toho se zvětšuje teplosměnná plocha.The evaporator of FIG. 6 also has the same operation as the evaporator of FIG. 5. However, since hollow bodies 250 in the form of rectangular channels with corrugated front and rear walls 251, 252 are used instead of the tubes 240, a better spreading of the current boundary layer is achieved. on the inner surface 200 of the upward and downward channels 230a, b, c ..... 231a, b, c .... and, in addition, the heat exchange surface increases.
V kruhovém provedení odparky podle obr. 7 a 8 tekuté roztoky a/nebo kaly proudí při zahušťování ve směru od středu odparky k jejímu obvodu, pročež je uspořádáno vstupní potrubí 101 pro nosný plyn a přívodní potrubí 102 pro tekuté roztoky a/nebo kaly poblíž středu odparky, zatímco odváděči potrubí 103 zahuštěných roztoků a/nebo kalů a odvodové potrubí 107 kondenzátu na obvodu odparky.In the circular embodiment of the evaporator of Figures 7 and 8, the liquid solutions and / or sludge flows as they are concentrated from the center of the evaporator to its periphery, whereby a carrier gas inlet pipe 101 and a liquid solution and / or sludge inlet pipe 102 are provided near the center. the condensate drain line 103 at the circumference of the evaporator.
Obdobně je uspořádána a shodně s provedením podle obr. 7 a 8 funguje odparka znázorněná na obr. 9 a 10.Likewise, the evaporator shown in FIGS. 9 and 10 functions and is identical to the embodiment of FIGS. 7 and 8.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Způsob zahušťování tekutých roztoků a/nebo kalů a odparka podle vynálezu nalezne uplatnění v různých průmyslových technologiích, a zejména ve spalovnách organických odpadů.The process for thickening liquid solutions and / or sludge and the evaporator according to the invention will find application in various industrial technologies, and in particular in organic waste incineration plants.
Claims (21)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2005-711A CZ304559B6 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2005-711A CZ304559B6 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2005711A3 CZ2005711A3 (en) | 2007-07-04 |
| CZ304559B6 true CZ304559B6 (en) | 2014-07-09 |
Family
ID=38220642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2005-711A CZ304559B6 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304559B6 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB987474A (en) * | 1962-07-03 | 1965-03-31 | Burnett & Rolfe Ltd | Improvements relating to film evaporators |
| GB1163364A (en) * | 1967-11-03 | 1969-09-04 | Axel Everhard Rosenblad | Falling Film Evaporator |
| US3957588A (en) * | 1973-06-13 | 1976-05-18 | Pollution Control, Inc. | Evaporative and centrifugal apparatus for effecting concentration and/or purification of feed stocks |
| JPS5864206A (en) * | 1981-10-09 | 1983-04-16 | Sugai Kagaku Kogyo Kk | Concentrating method for aqueous sulfuric acid solution |
-
2005
- 2005-11-14 CZ CZ2005-711A patent/CZ304559B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB987474A (en) * | 1962-07-03 | 1965-03-31 | Burnett & Rolfe Ltd | Improvements relating to film evaporators |
| GB1163364A (en) * | 1967-11-03 | 1969-09-04 | Axel Everhard Rosenblad | Falling Film Evaporator |
| US3957588A (en) * | 1973-06-13 | 1976-05-18 | Pollution Control, Inc. | Evaporative and centrifugal apparatus for effecting concentration and/or purification of feed stocks |
| JPS5864206A (en) * | 1981-10-09 | 1983-04-16 | Sugai Kagaku Kogyo Kk | Concentrating method for aqueous sulfuric acid solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2005711A3 (en) | 2007-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230415068A1 (en) | Systems including a condensing apparatus such as a bubble column condenser | |
| FI95414C (en) | Evaporation and condensing device | |
| CN206156788U (en) | Miniature sea water desalination device based on waste heat utilization | |
| JPH04215803A (en) | Device for obtaining fluid treated as condensate from fluid to be treated | |
| AU717058B2 (en) | Method and device for bringing a gas and a liquid into contact with one an other | |
| US3174914A (en) | Tandem flash distilling plant | |
| US3803001A (en) | Combination condenser-degasser-deaerator for a desalination plant | |
| CZ304559B6 (en) | Method for thickening liquid solutions and/or sludge and evaporating apparatus for making the same | |
| IL106342A (en) | Structure for multiple effect distillation | |
| CN104118960A (en) | Hot-air multi-stage heating sea water desalting device | |
| CN102233193A (en) | Evaporation concentration device | |
| CZ16081U1 (en) | Evaporating apparatus | |
| CN107265540A (en) | A kind of garbage leachate desiccation apparatus | |
| KR101754274B1 (en) | Energy-saving type Dehumidifying membrane module | |
| CN207330414U (en) | A kind of garbage leachate desiccation apparatus | |
| CN211302111U (en) | Material step evaporation concentration device | |
| RU43188U1 (en) | INSTANT EVAPORATOR STEP | |
| RU48709U1 (en) | EVAPORATOR | |
| RU2659282C1 (en) | Distiller | |
| CN220078666U (en) | Waste heat recovery and wastewater treatment system | |
| RU2294786C2 (en) | Evaporation apparatus | |
| RU104858U1 (en) | evaporating unit | |
| IT202100005216A1 (en) | DISTILLATION APPARATUS | |
| RU178155U1 (en) | Shakirova distiller | |
| RU2039438C1 (en) | Multibody concentrating plant and concentrator for food products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20141114 |