FI71066C - Rising film ltv-avdunstare med foerbaettrad vaermeoeverfoeringsmekanism - Google Patents

Description

1 71066

Rising film LTV-haihdutin, jonka lämmönsiirtomekanis-mi on parantunut

Keksintö liittyy prosessiteollisuuden erilais-5 ten liuosten väkevöintiin. Tällöin yleisimmin käytetty haihdutinrakenne on ns."rising film - LTV". Tämä tarkoittaa pitkistä pystysuorista putkista muodostettua lämmönsiirtopintaa. Näissä putkissa haihdutettava neste virtaa ylöspäin nesteestä haihtuvan höyryn nostamana. 10 Tällaisessa yleisesti tunnetussa haihdutinraken- teessa haihdutettava neste johdetaan nestetilaan, josta neste nousee lämmönsiirtoputkiin, joiden ulkopuolelle johdetaan kuumennushöyry. Noustessaan putkiin liuos kuumenee ja alkaa kiehua. Muodostunut höyry nostaa liuosta 15 mukanaan, josta haihtuu lisää höyryä niin, että höyryn määrä ja virtausnopeus putkissa kasvaa. Edullisimmillaan lämmönsiirto tapahtuu, kun nopeus on sellainen, että liuos virtaa ohuena kalvona putken seinämää pitkin ja höyry virtaa putken keskustassa. Haihtunut höyry ja väke-20 vöity liuos erotetaan toisistaan erottimessa.

Tämä rakenne on yleisesti käytössä siksi, että se on yksinkertainen, lämmönsiirto on nopean virtauksen ansiosta tehokas eikä nesteen virtaukseen lämpöpinnan yli tarvita sähkötehoa kuten muuntyyppisissä haihduttimissa. 25 Yleensä käytetään näitä haihduttimia useampivaihei- sina sarjoina, joissa edellisissä yksiköissä haihtunut höyry toimii kuumennushöyrynä seuraavassa, alemmassa paineessa toimivassa yksikössä. Selluteollisuuden musta-lipeähaihduttamot olivat ennen tyypillisesti 5-vaihtei-30 siä, mutta viime aikoina energian hinnan noustua niitä on muutettu 6-vaiheisiksi. Samoin ovat uudet rakennettavat haihduttamot yleensä 6-vaiheisia. Kun 5-vaiheisen haihduttamon haihdutuskapasiteetti on yleensä luokkaa 17-20 kg/m h on noin 6-vaiheisessa haihduttamossa 12-14 2 35 kg/m h, mikä johtuu yksikköä kohti käytettävissä olevan 2 71066 lämpötilaeron pienenemisestä. Näin haihdutusmäärän pienentyessä yksittäisessä lämmönsiirtoputkessa alenee vastaavasti haihtuvan höyryn nopeus putkessa ja useassa tapauksessa lähestytään jo "rising film"-mekanismin 5 toimivuusrajaa. Tämä voidaan todeta haihduttamon epävakaana toimintana, kun 6-vaiheista haihduttamoa käytetään vajaalla kapasiteetilla. Höyryn virtaus ei riitä nostamaan liuosta ylös, jolloin lämmönsiirto huononee ja kiehuminen tapahtuu yskimällä ja epätasaisesti eri 10 putkissa.

Tämä ongelma voidaan poistaa sellaisten lämmön-siirtoputkien avulla, joiden virtauspoikkipinta-alaa on pienennetty suhteessa lämpöpintaan. Keksinnölle on tunnusomaista, että lämmönsiirtoputket niiden kiinnitys-15 kohtia lukuunottamatta on muotoiltu sisäänpäin suunnatuin, putken pituussuuntaisin poimuin. Näin voidaan alunperin samankokoisista (esim. halkaisija 51 mm, pituus 8,5 m) putkista muotoilla eri yksikköihin sopiva poikkivirtaus-pinta-ala "rising-film"-mekanismin toimintaan. Putkien 20 asennus voidaan suorittaa kuten muotoilemattomien putkien, koska muotoillun putken läpimitta ei missään kohdassa ylitä alkuperäistä putken halkaisijaa.

Putkia muotoiltaessa niiden seinämämateriaalia voidaan myös venyttää ja näin suurentaa lämmönsiirtopintaa jopa kymmeniä prosentteja. Tämä antaa mahdollisuuden saada haihdutinyksikköön mahtumaan enemmän lämpöpintaa kuin muokkaamattomilla putkilla. Näin voidaan myös olemassa olevien yksiköiden putkia vaihtamalla paitsi parantaa haihduttimen toimintaa myös lisätä haihdutuskapasiteettia.

Keksinnön mukainen parannettu rising film-LTV-haih-dutin on esitetty kuviossa 1. Haihdutettava neste 102 johdetaan nestetilaan, josta neste nousee lämmönsiirtoput-kiin 101, joiden ulkopuolelle johdetaan kuumennushöyry 103. Haihtunut höyry 105 ja väkevöity liuos 104 erotetaan toisistaan erottimessa 107.

3 71066

Keksinnön mukaisesti käytettyjä lämmönsiirtoput-kia voidaan hyvin soveltaa myös muunlaisiin putkilämmön-vaihtimiin. Kuviossa 2 on esitelty neste/neste-lämmön-vaihdin, jossa vaipassa virtaavaa nestettä ohjataan väli-5 levyin. Kuvion osoittamassa parannetussa rakenteessa on putkien virtauspoikkipinta-alaa pienennetty ja lämpö-pintaa lisätty käyttämällä välilevyjen välisellä osalla poimutettuja putkia, jolloin välilevyjen kohdat ovat muokkaamattomia.