FI63680B - Avdunstningsfoerfarande och anordning - Google Patents

Description

63680

HAIHDUTUSMENETELMÄ JA LAITTEISTO - AVDUNSTNINGSFÖRFARANCE OCH ANORDNING

Tämän keksinnön kohteena on haihdutusmenetelmä, jossa haihdutus suoritetaan käyttäen ainakin kahta peräkkäistä, haihdutettavan nesteen suhteen sarjaan kytkettyä haihdutinta ja jossa haihdutettavaa nestettä lämmitetään höyryllä, jota tuodaan haihduttimiin kanavistosta, joka on varustettu ainakin kahdella puhaltimella tai vastaavalla höyryn painetta nostavalla laitteella.

Tunnetaan haihdutusmenetelmiä, joissa haihdutettavaa nestettä johdetaan peräkkäisten haihdutinyksiköiden läpi niin, että haihdutuslämpötila ja nesteen kiintoainepitoisuus kasvavat asteittain. Lämmityshöyrynä voidaan käyttää haihdutettavasta nesteestä erottuvaa höyryä, jonka painetta ja lämpötilaa nostetaan puhaltimien, kompressorien tms, laitteiden avulla.

Haihdutusprosesseissa aiheutuu ongelmia siitä, että prosessin teho pyrkii ajan mittaan heikkenemään johtuen haihdutinten likaantumisesta. Kun haihdutetun tuotteen kiintoainepitoi-suuden tulee pysyä vakiona, on haihdutustehon putoaminen kompensoitava lisäämällä puhallinten nostokorkeutta. Puhaltimiin liitetyt säätölaitteet kasvattavat kuitenkin puhallinten energian kulutusta, ja lisäksi säätämisen tulisi olla erittäin tarkkaa, sillä pienikin muutos haihdutetussa nestemäärässä aiheuttaa suhteellisen suuren muutoksen haihdutetun tuotteen konsentraatioon. Tästä syystä konsentraation pitäminen vakiona on käytännössä tuottanut vaikeuksia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa haihdutusmenetelmä, jossa edellä esitetyt ongelmat on pääosin vältetty. Tunnusomaista keksinnölle on se, että lämmityshöyryn puhaltimia käytetään kytkettyinä peräkkäin siten, että toinen niistä toimii pääpuhaltimena, jonka kautta kulkeneesta höyrystä osa johdetaan sarjan edelliseen haihduttimeen ja osa toiseen pu-haltimeen, joka toimii apupuhaltimena, josta höyry johdetaan sarjan jälkimmäiseen haihduttimeen.

J

i 2 ί 63680 : i !

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa, jossa pääpuhallin voi olla olennaisesti suurempi kuin apupuhallin, ei pääpuhal- j linta tarvitse prosessin aikana välttämättä lainkaan säätää, vaan kaikki säätötoimenpiteet voidaan kohdistaa apupuhaltimeen.

Pääpuha1timeen ei tällöin tarvitse asentaa kalliita säätölaitteita eikä se myöskään aiheuta prosessissa ylimääräistä energiankulutusta. Apupuhaltimeen on sen pienemmän koon johdosta halvempaa asentaa säätölaitteita, ja koska apupuhaltimen kuluttama energiamääräkin on pienempi, ei se sanottavasti kasvata prosessin kokonaisenergiankulutusta huonommallakaan hyötysuhteella. Pienikokoista apupuhallinta voidaan myös säätää varsin tarkasti niin, että päästään täsmälleen haluttuun kiinteän aineen konsentraatioon lopullisessa haihdutetussa tuotteessa.

Keksinnön kohteena on edelleen laitteisto edellä kuvatun haihdutusmenetelmän toteuttamiseksi. Tähän laitteistoon kuuluu sinänsä tunnettuun tapaan ainakin kaksi peräkkäistä, haihdutettavan nesteen suhteen sarjaan kytkettyä haihdutinta sekä kanavisto, jonka kautta haihduttimiin tuodaan lämmitys-höyryä ja joka on varustettu ainakin kahdella puhaltimella tai vastaavalla höyryn painetta nostavalla laitteella. Laitteistolle on tunnusomaista se, että puhaltimet on kytketty peräkkäin siten, että toinen niistä muodostaa pääpuhaltimen, joka on yhdistetty kanavien välityksellä toisaalta sarjan edelliseen haihduttimeen ja toisaalta apupuhaltimena toimivaan toiseen puhaltimeen, ja että apupuhallin on yhdistetty kanavan välityksellä sarjan jälkimmäiseen haihduttimeen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää erästä keksinnön mukaista haihdutuslaitteistoa.

Piirustuksen mukaiseen laitteistoon kuuluu kaksi peräkkäistä.

63680 3 sarjaan kytkettyä haihdutinta 1 ja 2, joiden läpi johtoja 3, 4 ja 5 myöten kulkeva haihdutettava neste johdetaan. Haihdutus suoritetaan höyryllä, joka muodostuu pääosin siitä höyrystä, joka erottuu haihdutettavasta nesteestä haihdutti-missa 1 ja 2. Tämä haihdutettavasta nesteestä saatava höyry poistetaan haihduttimista 1 ja 2 kanaviin 6 ja 7 ja johdetaan edelleen kanavien B, 9 ja 10 kautta lämmityshöyrynä takaisin haihduttimiin. Kanavaan 7 liittyy kanava 11, jonka kautta laitteistoon on mahdollista tuoda ulkopuolista höyryä lämpö-tasapainon ylläpitämiseksi. Kanavisto 6-11 on varustettu kahdella puhaltimella 12 ja 13, joilla lämmityshöyryn painetta ja lämpötilaa nostetaan tarvittavassa määrin. Puhallin 12 kanavassa 8 toimii pääpuhaltimena, jonka kautta kulkee kaikki haihdutukseen käytettävä lämmityshöyry. Pääosa tästä höyrystä johdetaan lämmityshöyryksi sarjan edelliseen haihduttimeen 1 ja loppuosa johdetaan kanavan 9 kautta apupuhaltimena toimiaan puhaltimeen 13 ja siitä edelleen kanavan 10 kautta lämmi-tyshöyryksi sarjan jälkimmäiseen haihduttimeen 2. Lämmitys-höyrystä muodostuva lauhde poistetaan haihduttimista 1 ja 2 johtoihin 14 ja 15.

Esitetyssä laitteistossa voi apupuhaltimen 13 teho olla suuruusluokkaa 1/10 - 1/5 pääpuhaltimen 12 tehosta. Pääpuhallin 12 saatetaan toimimaan optimiolosuhteissa eikä sitä haihdutus-prosessin aikana säädetä, mistä syystä sitä ei tarvitse varustaa energiaa kuluttavilla säätölaitteilla. Prosessin aikana tapahtuvasta haihdutinten 1 ja 2 likaantumisesta aiheutuva haihdutustehon putoaminen kompensoidaan yksinomaan apu-puhallinta 13 säätämällä, ja tätä varten apupuhallin varustetaan invertterillä, johtosiipisäätimellä tms. nostokorkeuden säätölaitteella. Kun pääosa haihdutuksesta tapahtuu sarjan edellisessä haihduttimessa 1 ja ainoastaan pieni osa lämmi-tyshöyrystä kulkee apupuhaltimen 13 kautta, ei apupuhalti-men säätölaitteilla ole oleel lista vaikutusta prosessin koko-naisenergiankulutukseen. Apupuhaltimen 13 säätö voi korkeilla haihdutussuhteilla perustua haihdutuksen lopputuotteen tihey- 4 63680 den mittaamiseen, ja säädön tarkkuudesta johtuen päästään prosessissa entistä korkeampaan lopputuotteen kiinteän aineen konsentraatioon.

Keksinnön sovellutuskohteista voidaan mainita esimerkkinä herajauheen valmistukseen käytettävän heran esikäsittely ennen kuivausvaihetta, joka voi tapahtua esim. sumutustorni-kuivaimessa. Tällaisessa esikäsittelyssä heran kiintoaine-pitoisuus nostetaan 6 %:sta 60 %:iin käyttäen esim. kahta peräkkäistä haihdutinta, joista ensimmäinen nostaa kiintoaine-pitoisuuden n. 20 %:iin. Tällaisessa prosessissa voi pääpuhal-lin olla teholtaan noin kuusinkertainen apupuhaltimeen verrattuna, ja prosessi voidaan mitoittaa niin, että tarvittavan ulkopuolisen lämmityshöyryn määrä on enintään muutama prosentti lämmityshöyryn kokonaismäärästä.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset so-vellutusmuodot eivät rajoitu edellä esitettyyn esimerkkiin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Il

Claims (5)

63680 5

1. Haihdutusmenetelmä, jossa haihdutus suoritetaan käyttäen ainakin kahta peräkkäistä, haihdutettavan nesteen suhteen sarjaan kytkettyä haihdutinta (1,2) ja jossa haihdutettavaa nestettä lämmitetään höyryllä, jota tuodaan haihduttimiin kana-vistosta (6-11), joka on varustettu ainakin kahdella puhalti-mella (12,13) tai vastaavalla höyryn painetta nostavalla laitteella, tunnettu siitä, että puhaltamia (12,13) käytetään kytkettyinä peräkkäin siten, että toinen niistä toimii pääpuha 11imena (12), jonka kautta kulkeneesta höyrystä osa johdetaan sarjan edelliseen haihduttimeen (1) ja osa toiseen puhaltimeen (13), joka toimii apupuhaltimena, josta höyry johdetaan sarjan jälkimmäiseen haihduttimeen (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lopputuotteen kiintoainepitoisuus pidetään haih-dutusprosessin aikana vakiona säätämällä apupuhaltimen (13) nostokorkeutta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 1ämmityshöyrynä käytetään haihdutettavasta nesteestä erottuvaa höyryä.

4. Laitteisto jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, johon laitteistoon kuuluu ainakin kaksi peräkkäistä, haihdutettavan nesteen suhteen sarjaan kytkettyä haihdutinta (1,2) sekä kanavisto (6,11), jonka kautta haihduttimiin tuodaan lämmityshöyryä ja joka on varustettu ainakin kahdella puhaltimella (12,13) tai vastaavalla höyryn painetta nostavalla laitteella, tunnettu siitä, että puhaltimet (12,13) on kytketty peräkkäin siten, että toinen niistä muodostaa pääpuhaltimen (12), joka on yhdistetty kanavien (8,9) välityksellä toisaalta sarjan edelliseen haihduttimeen (1) ja toisaalta apupuhaltimena toimivaan toiseen puhaltimeen (13), ja että apupuhallin on yhdistetty kanavan (10) välitykr 6 63680 sellä sarjan jälkimmäiseen haihduttimeen (2).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että apupuhallin (13) on varustettu invertteril-lä, johtosiipisäätimellä tms. puhaltimen nostokorkeuden säätölaitteella. 7 6 3 6 8 0 PATENTKRAV'