FI79948B - Evaporatorkylare till destillationsapparat - Google Patents

Description

1 79948

TISLAINLAITTEEN HÖYRYSTINLAUHDUTIN

Keksinnön kohteena on höyrystinlauhdutin esimerkiksi höyrykompres-soriperiaatteella toimivaa tislainta varten, joka käsittää runko-osan, puhaltimen, esilämmönsiirtimet, höyrystinlauhduttimen sekä putkiston.

Höyrykompressoriperiaatteella toimivan tislaimen toimintaperiaate on lyhyesti seuraava: Tislattava neste lämmitetään ensimmäisessä vaiheessa tisle- ja jätevedellä esilämmityssiirtimissä, jonka jälkeen syöttövesi johdetaan höyrystimelle. Höyrystimeltä imetään höyry puhaltimen avulla ja jätevesi valuu höyrystimen pohjalle. Puhaltimen jälkeen höyryn paine ja lämpötila nousevat. Puhaltimelta höyry johdetaan lauhduttimelle, jossa se lauhtuu ja lämpö siirtyy höyrystimelle syötettyyn veteen, joka höyrystyy. Tisle valuu painovoiman vaikutuksesta laitteen pohjalle. Höyrystymislämpötila voidaan valita halutuksi laitteen sisäistä painetta muuttamalla. Varsin yleisesti käytetään 50 - 60 °C lämpötiloja, jolloin laitteessa on tarvittava alipaine.

Höyrykompressoritislainten yleisin käyttökohde on ollut makeanveden valmistus merivedestä. Tunnettujen laitteiden höyrystin-lauhduttimet ovat putki- tai levylämmönsiirrintyyppisiä. Meriveden tislaus on ollut ongelmallista näillä laitteilla lähinnä kahdesta syystä.

2 79948

Merivesi on tislausolosuhteissa erittäin syövyttävää ja korroosio-ongelmat ovat suuria. Tämän vuoksi höyrystinmateriaaleina on jouduttu käyttämään esimerkiksi titaania ja nikkelikuparia. Erikoisseosten vuoksi laitteista on tullut kalliita ja niiden hintakilpailukyky on heikentynyt korvaaviin menetelmiin esimerkiksi käänteisosmoosiin nähden.

Toisena ongelmana tunnetuilla tislainlaitteilla on ollut lämpö-pintojen likaantuminen. Eri merivesien ominaisuudet tässä suhteessa vaihtelevat melkoisesti ja laitteiden suunnittelu on vaatinut vesikemian tuntemusta. Metallipinta on jäykkä ja antaa hyvän tartuntapohjan kuona-aineille. Edellä esitetyn johdosta nykyisiä laitteita on jouduttu pesemään ja huuhtelemaan jaksottaisesti käyttökauden aikana.

Keksinnön mukaisen laitteen tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat ja parantaa käytettävyyttä sekä helpottaa huoltoa.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa esitetään.

Keksinnön mukaisen höyrystinlauhduttimen etu nykyisiin käytössä oleviin verrattuna on halpa rakenne. Kun lämmönsiirtopinnat valmistetaan ohuesta muovikalvosta, on hinta pinta-alayksikköä kohti vain murto-osa titaanista valmistetuista. Muoviraaka-aineet ovat tunnetusti hyvin korroosiota kestäviä ja siksi muovista valmistetuilla lämmönsiirtopinnoilla ei esiinny syöpymiä.

Muovien haittapuolena on niiden heikko lämmönjohtokyky, joka johtaa helposti suuriin pinta-aloihin. Höyrykompressoritislaimissa on höyrystimen ja lauhduttimen välinen paine-ero vain 150-300 mm vesi-patsasta. Tämän vuoksi keksinnön mukaisessa rakenteessa voidaan käyttää erittäin ohuita kalvon paksuuksia, jolloin lämmönsiirto-ominaisuudet ovat lähes samaa luokkaa kuin metalleilla.

Huollon kannalta ohuiden kalvojen käyttö on mahdollista purettavan rakenteen ansiosta. Jokainen kalvopari on poistettavissa erillisenä höyrystinlauhduttimesta ja vaihto uuteen voidaan suorittaa käyttö-olosuhteissa .

3 79948

Keksinnön mukainen laite ei ole myöskään herkkä likaantumisille, koska lämmönsiirtopinnat ovat joustavia. Jos lika tarttuu pinnoille, voidaan se ravistaa irti painevaihteluiden avulla.

Kuva 1 esittää keksinnön mukaista tislainta sivulta nähtynä ja halkileikattuna.

Kuvassa 2 on höyrystinlauhdutin edestä nähtynä.

Kuva 3 esittää kalvoparia.

Kuva 4 esittää höyryn syöttöaukkojen tuki- ja kiristinosia.

Kuvassa 1 numero (1) tarkoittaa tislaimen runkoa. Numero (2) viittaa puhaltimeen. Numero (3) esittää höyrykanavaa sekä numerot (4) ja (5) höyryn imu- ja syöttökammioita. Tislattavan veden syöttölinja on (6). Esilämmityssiirtimet ovat (7) ja (8). Tisleen ja jäteveden poisto-linjat ovat (9) ja (10). Jäteveden ja tisleen valuma-altaat on esitetty numeroilla (11) ja (12). Höyrystinlauhduttimen kalvopari on merkitty numerolla (13) ja kalvojen pistehitsi (23). Kalvoparin tukiosan numero on (14).

Höyrynsyöttöaukon alareunan kiristinosat ovat (15) ja pystykiris-timet (16). Kalvoparin kannattimiin viittaavat numerot (17) ja (18). Tislattavan veden jakoallas on numero (19) ja jakoputket (20). Pisaranerotin on numero (21). Tisle poistuu kalvoparin välistä putkea (22) pitkin.

Kuvan 1 mukainen tislainlaite toimii seuraavaan tapaan: Tislattava vesi johdetaan syöttölinjalla (6) esilämmittimien (7) ja (8) kautta jakoaltaaseen (19) , josta se valuu putkien (20) kautta kalvoparien välisiin soliin, joissa se höyrystyy. Höyrystymätön vesi valuu altaaseen (11). Puhaltimella (2) syntynyt höyry puhalletaan kalvo-parien soliin, joissa se lauhtuu ja valuu putkien (22) kautta altaaseen (12). Tisleen ja jäteveden lämpö siirretään syöttöveteen, jolloin laitteen hyötysuhde nousee oleellisesti.

4 79948 Höyrystinlauhduttimen kalvoparit valmistetaan umpinaisesta rauovi-kalvosukasta, jonka ylä- ja alareuna hitsataan umpeen ja yläreunaan sijoitetaan tukiosa (14), jonka yläosassa on urat (24) putkia varten. Jotta kalvoparin (13) kalvojen väliin muodostuisi halutun suuruinen sola, hitsataan kalvot yhteen pistehitseillä (23) . Kalvoparin alareuna tehdään vinoksi, jotta tisle valuu putkeen (22).

Tukielinten (14) sivussa on aukot höyryn syöttöä varten. Kalvoparit (13) sidotaan toisiinsa sen jälkeen kun höyrynsyöttöaukon kohdalla oleva kalvo on viilletty auki. Sitominen tapahtuu pystykiristimillä (16), jotka toimivat myös tiivisteinä ja estävät höyryn pääsyn höyrystimen puolelle.

Kalvoparit sidotaan runkoon kiristimillä (15). Tukielin (14) lepää tukien (17) ja (18) varassa ja kalvoparin alaosa riippuu vapaasti. Höyrystimen ja lauhduttimen solien väli saadaan halutuksi piste-hitsien (23) määrää ja tukielinten (14) paksuutta vaihtelemalla. Höyrystimen solissa kalvot voivat olla kiinni toisissaan eniten pullistuneilta kohdilta, jolloin rakenne lujittuu. Lämmönsiirron kannalta on laajeneva ja supistuva sola erittäin edullinen.

Jos jokin kalvo repeää käytössä, voidaan kalvopari vaihtaa uuteen irroittamalla kiristysosat (15) ja (16) sekä löysäämällä koko kalvo-pakka, jonka jälkeen kalvopari voidaan vaihtaa uuteen ilman erikois-työkaluja.

Keksintö ei ole rajoitettu piirustuksessa esitettyyn sovellutukseen. On selvää, että keksinnön mukaista laitetta voidaan soveltaa myös lukuisiin muihin kohteisiin.

Claims (7)

1. Höyrykompressoritislauslaite, joka käsittää rungon (1), puhaltimen (2), höyrystinlauhduttimen (25) sekä esilämmönsiirtimet (7) ja (8) tunnettu siitä, että höyrystinlauhdutin (25) muodostuu suljetuista muovista tai vastaavasta materiaalista valmistetuista kalvopareista (13) ja että kalvoparit (13) voidaan poistaa yksi kerrallaan höyrystinlauhduttimesta (25) muuta rakennetta purkamatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että kalvoparien (13) tukiosat (14) muodostavat tislattavan veden syöttöaltaan (19) pohjan ja että tukiosissa (14) on urat (24) vedenjakoputkia (20) varten.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että tukiosa (14) on kalvoparin (13) sisällä ja että tukiosan (14) sivulla on aukot höyryn syöttöä varten ja että kalvoparit (13) sidotaan toisiinsa höyryaukkojen reunoista puristimilla (16).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että kalvoparit (13) riippuvat vapaasti höyrystinlauhduttimen (25) yläosassa olevien tukien (17) ja (18) varassa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että kalvoparien (13) alaosa on tehty vinoksi ja varustettu alimpaan kohtaan poistoputkella (22).

5 79948

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että kalvoparin (13) kalvot on tuettu toisiinsa pistehitseillä (23) tai vastaavilla liitoksilla.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite tunnettu siitä, että höyrystinlauhduttimen (25) pohjaosa toimii tisle- (12) ja jätevesialtaana. 6 79948