FI95102B

FI95102B - Evaporating

Info

Publication number: FI95102B
Application number: FI940495A
Authority: FI
Inventors: Kari Saeily
Original assignee: High Speed Tech Ltd Oy
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1994-02-03
Publication date: 1995-09-15
Also published as: WO1995021009A1; EP0744983A1; JP3844252B2; JPH09508313A; FI95102C; FI940495A0; CA2181277A1; MX9603020A; AU1579095A

Description

, 95102, 95102

Haihdutinlaitteisto *Evaporator equipment *

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen haihdutinlaitteisto.The invention relates to an evaporator apparatus according to the preamble of claim 1.

55

Keksinnön mukaisella haihdutinlaitteistolla toteutetaan haihdutusprosessi, jossa nestettä konsentroidaan haihduttamalla siitä osa, useimmiten alle vallitsevan ympäristön ilmanpaineen olosuhteissa. Haihdutusproses-10 sin tarvitsema energia saadaan aikaan prosessikaasussa toimivan paineenkehittimen avulla.The evaporator apparatus according to the invention implements an evaporation process in which the liquid is concentrated by evaporating part of it, most often under ambient atmospheric pressure. The energy required by the evaporation process is provided by a pressure generator in the process gas.

Vallitsevan tekniikan tason mukaisesti paineenkehittimen, tavallisimmin puhaltimen, siipipyörä on proses-15 sikaasussa. Sähkökäyttöinen käyttöyksikkö, tavallisimmin sähkömoottori, on asennettu haihdutinlaitteiston ulkopuolisen putkiston osaksi. Paineenkehitin ja sen käyttöyksikkö on yhdistetty akselilla, joka läpäisee haihdutinlaitteiston vaipparakenteen. Läpäisykohta on 20 tiivistetty akselitiivisteellä. Tunnetuissa ratkaisuis sa laakerointi on toteutettu joko vierintäelimillä tai liukulaakeroinnilla, jolloin öljy toimii voiteluaineena. Nykyisin käytössä olevan tekniikan tason mukaisten ratkaisujen ongelmana on se, että käyttöakse-25 Iin tiivistäminen lähinnä korkeamman ympäristön paineen • · aiheuttamalta vuotoriskiltä on hyvin hankalaa. Tämän tiivistyksen vuotaminen johtaa välittömästi haihdutus-prosessin tehokkuuden merkittävään alentumiseen. Akselin tiivistyksen usein toistuva huolto vaatii 30 haihdutusprosessin keskeyttämistä jopa huomattavan pitkiksi ajoiksi, jolloin haihdutinlaitteiston huolto-? kustannukset kohoavat suuriksi. Myös haihdutinlaitteis ton koko muodostuu perinteisissä ratkaisuissa suureksi, jolloin haihdutinlaitteiston yhteydessä on oltava 35 suhteellisen järeät nostojärjestelmät ja haihdutinlait teiston tilantarve on suhteellisen suuri.According to the state of the art, the impeller of a pressure generator, most commonly a fan, is in the process-15 pig gas. The electric drive unit, most commonly an electric motor, is installed as part of the piping outside the evaporator equipment. The pressure generator and its drive unit are connected by a shaft which passes through the jacket structure of the evaporator equipment. The penetration point is sealed with a shaft seal. In known solutions, the bearings are implemented with either rolling members or plain bearings, in which case the oil acts as a lubricant. The problem with current state-of-the-art solutions is that it is very difficult to seal the drive axle, mainly due to the risk of leakage due to higher ambient pressure. Leakage of this seal immediately leads to a significant reduction in the efficiency of the evaporation process. Frequent maintenance of the shaft seal requires the evaporation process 30 to be interrupted for even considerable periods of time, so that the maintenance of the evaporator equipment? costs rise high. The size of the evaporator system is also large in traditional solutions, in which case the evaporator system must have relatively robust lifting systems and the space requirement of the evaporator system is relatively large.

2 951022 95102

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on mitä suurimmassa määrin poistaa edellä esitetyt, tunnetussa tekniikan tasossa esiintyvät epäkohdat ja saada aikaan myös uusia, aiemmin ennakoimattomia etuja haihdutus-5 prosessin parantamiseksi. Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle haihdutinlaitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, että ainakin yksi haihdutinlaitteiston paineenkorotusyksikkö ja ainakin yksi sen käyttöyksikkö on integroitu yhtenäiseksi 10 rakenteeksi, joka on sijoitettu kokonaisuudessaan vaipparakenteen rajoittamaan tilaan. Keksinnön mukainen haihdutinlaitteisto on erityisesti paineenkorotusyk-sikön ja käyttöyksikön rakenteen osalta yksinkertainen ja mahdollistaa laitteistokokonaisuuden sijoittamisen 15 hermeettisesti kokonaisuudessaan haihdutinlaitteiston sisään tai siihen välittömästi liitettyyn putkistoon. Käyttöyksikön ja sen laakerointien jäähdytys ja/tai voitelu voidaan toteuttaa haihdutinprosessissa olevalla tai siihen tuotavalla nesteellä, erityisesti vedellä.The object of the present invention is to eliminate as far as possible the above-mentioned disadvantages of the prior art and also to provide new, previously unforeseen advantages for improving the evaporation process. In order to achieve these objects, the evaporator apparatus according to the invention is mainly characterized in that at least one pressure boosting unit of the evaporator apparatus and at least one drive unit thereof are integrated into a unitary structure 10 arranged entirely in a space bounded by the jacket structure. The evaporator apparatus according to the invention is particularly simple in terms of the structure of the booster unit and the drive unit and makes it possible to place the assembly completely hermetically inside the evaporator apparatus or in the piping directly connected to it. Cooling and / or lubrication of the drive unit and its bearings can be effected by a liquid in or introduced into the evaporator process, in particular water.

20 Näin ollen keksinnön mukaisella haihdutinlaitteistolla voidaan poistaa vaipparakenteen läpäisevien akseleiden vaatimat dynaamiset tiivistyskohdat. Kun käyttöyksikkö on sijoitettu haihdutinlaitteiston vaipparakenteen sisään, voidaan sen lämpenemisenergia hyödyntää itse 25 haihdutusprosessissa. Laakerointi voidaan toteuttaa kosketuksettomalla periaatteella, jolloin se ei muodosta käytön aikana mahdollisesti prosessia pilaavia partikkeleita, mikä on omiaan parantamaan haihdutin-prosessin laatua. On selvää, että hermeettisesti 30 haihdutinlaitteiston suljettu integroitu yhtenäinen rakenne ei aiheuta ympäristöön äänihaittoja.Thus, with the evaporator apparatus according to the invention, the dynamic sealing points required by the shafts passing through the jacket structure can be eliminated. Once the drive unit is located inside the jacket structure of the evaporator apparatus, its heating energy can be utilized in the evaporation process itself. The bearing can be implemented on a non-contact principle, in which case it does not form particles which may contaminate the process during use, which tends to improve the quality of the evaporator process. It is clear that the hermetically sealed integrated unitary structure of the evaporator apparatus 30 does not cause noise nuisance to the environment.

Erään erityisen edullisen sovellusmuodon mukaisesti keksinnön mukaiselle haihdutinlaitteistolle on tunnus-35 omaista se, että käyttöyksikön pyörimisnopeus on valittu ns. suurnopeusalueelta, jolloin se on 2,5*104-3*105 kierrosta minuutissa, edullisesti 3*104-7*104 kierrosta minuutissa.According to a particularly preferred embodiment, the evaporator apparatus according to the invention is characterized in that the rotational speed of the drive unit is selected from the so-called from the high speed range to 2.5 * 104-3 * 105 rpm, preferably 3 * 104-7 * 104 rpm.

li 3 95102li 3 95102

Erityisesti toteutettaessa keksinnön mukainen integroitu yhtenäinen rakenne suurnopeustekniikkaa soveltamalla, saadaan aikaan se etu, että rakenne muodostuu 5 kooltaan pieneksi, jolloin luonnollisesti myös haihdu-tinlaitteiston koko suhteessa haihdutinprosessin tehokkuuteen pienenee alentaen siten kokonaisinvestoin-titarvetta mm. rakenteiden, niille vaadittavien tilojen, nostolaitteistojen jne. osalta.In particular, when implementing the integrated unitary structure according to the invention by applying high-speed technology, the advantage is provided that the structure is small in size, whereby naturally the size of the evaporator equipment also decreases in relation to the efficiency of the evaporator process, thus reducing the total investment requirement e.g. structures, the space required for them, lifting equipment, etc.

1010

Erään keksinnön tärkeän edun muodostaa lisäksi se, että integroitu yhtenäinen rakenne mahdollistaa paineenkorotusyksiköllä tuotetun paineistetun höyryn kostutuksen ja siten sen saattamisen kylläiseksi 15 höyryksi yksinkertaisella konstruktiolla, joka voidaan sijoittaa integroidun rakenteen yhteyteen. Tunnettua on, että paineenkorotusyksikkö tuottaa tulistuneessa tilassa olevaa höyryä. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, että tulistuneessa tilassa oleva höyry vaatii 20 haihdutinlaitteistossa olevan lämmönvaihtimen lämmön- siirtopinnan kasvattamista, mikäli paineenkorotusyksiköllä tuotettu höyry johdetaan lämmönvaihtimeen tulistuneessa tilassa. Keksinnön mukaisella haihdutin-laitteistolla on mahdollista yksinkertaisin toimen-25 pitein edullisesti juuri integroidun yhtenäisen • · rakenteen yhteydessä suorittaa höyryn kostutus siten, että paineenkorotusyksiköllä paineistettu höyry siirtyy lämmönvaihtimeen olennaisesti kylläisenä höyrynä.An important advantage of the invention is further that the integrated unitary structure allows the pressurized steam produced by the booster unit to be wetted and thus converted to saturated steam by a simple construction that can be placed in connection with the integrated structure. It is known that the booster unit produces steam in the superheated state. It will be apparent to those skilled in the art that the steam in the superheated state requires an increase in the heat transfer surface of the heat exchanger in the evaporator apparatus if the steam produced by the booster unit is led to the heat exchanger in the superheated state. With the evaporator system according to the invention, it is possible to carry out the humidification of the steam by simple measures, preferably in connection with the integrated unit, so that the steam pressurized by the booster unit is transferred to the heat exchanger as substantially saturated steam.

30 Keksinnön mukaiselle haihdutinlaitteistolle on oheisis sa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa esitetty useita edullisia sovelluksia.Several advantageous applications for the evaporator apparatus according to the invention are set out in the appended dependent claims.

Keksinnön mukaista haihdutinlaitteistoa lähdetään 35 seuraavassa selityksessä lähemmin havainnollistamaan oheisiin piirustuksiin viittaamalla. Piirustuksissa 5 4 95102 kuva 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen haihdut in laitteiston haihdutusprosessia kokonaisuutena, kuva 2 esittää poikkileikkausta integroidusta yhtenäisestä rakenteesta, eräästä sen sovelluksesta, 10 kuva 3 esittää kaaviollisesti erästä haihdutin- laitteiston toteutusvaihtoehtoa, jolloin haihdutinlaitteisto käsittää kaksi tai useampia integroituja yhtenäisiä rakenteita.In the following description, the evaporator apparatus according to the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings 5 4 95102 Fig. 1 schematically shows the evaporation process of an evaporator apparatus according to the invention as a whole, Fig. 2 shows a cross-section of an integrated unitary structure, one of its applications,

1515

Erityisesti kuvassa 1 esitetty haihdutinlaitteisto nesteen konsentroimiseksi käsittää oleellisesti hermeettisesti suljetun vaipparakenteen 1 konsentroin-tiprosessin suorittamiseksi vaipparakenteen 1 rajaamas-20 sa tilassa. Konsentroitava neste johdetaan putkistoa 2 pitkin syöttöyhteelle 3, jonka kautta vaipparakenteen 1 läpäisten konsentroitava neste siirtyy lämmönvaihtimen 4 höyrystinpuolelle, eli ensimmäiselle puolelle 5 vaipparakenteen 1 yläosasta. Konsentroitavasta nes-25 teestä haihtunut höyry imetään vaipparakenteen alaosasta integroidun rakenteen 6 käsittävän pystysuoran kanavan 7 imuaukosta 8 integroidun rakenteen ensimmäiseen johdesiipeen 9 ja edelleen juoksupyörään 10, jonka jälkeen paineistettu ja lämpösisällöltään ja 30 siten myös lämpötilaltaan korkeampi höyry siirtyy toisen johdesiiven 11 kautta rengaskanavaan 12. Integroidun rakenteen 6 virtaussuunnassa jälkimmäisessä päädyssä on elimet 13 lämmönsiirtopinnan lauhdutin-puolelle, eli toiselle puolelle 14 syötettävään 35 höyryf aasiin sekoitettavan vesilisäyksen suorittamisek si. Vaipparakenteen 1 alaosassa on ensimmäinen poisto-yhde 15 konsentroidun nesteosan eli konsentraatin poistamiseksi vaipparakenteen l rajaamasta tilasta.In particular, the evaporator apparatus for concentrating the liquid shown in Fig. 1 comprises a substantially hermetically sealed jacket structure 1 for carrying out a concentrating process in the space delimited by the jacket structure 1. The liquid to be concentrated is led along the piping 2 to the supply connection 3, through which the liquid to be concentrated, passing through the jacket structure 1, passes to the evaporator side of the heat exchanger 4, i.e. to the first side 5 from the top of the jacket structure 1. The vapor evaporated from the liquid-concentrate to be concentrated is sucked from the lower part of the jacket structure from the inlet 8 of the vertical duct 7 comprising the integrated structure 6 to the first guide vane 9 of the integrated structure and further to the impeller 10. in the downstream direction of the structure 6, the latter end has means 13 for performing the addition of water to the condenser side of the heat transfer surface, i.e. to the steam phase 35 to be fed to the other side 14. The lower part of the jacket structure 1 has a first removal device 15 for removing the concentrated liquid part, i.e. the concentrate, from the space delimited by the jacket structure 1.

li 95102 5li 95102 5

Konsentroituva neste virtaa lämmönvaihtimen 4 läpi lämmönvaihtimen läpi lämmönsiirtopinnan ensimmäisellä puolella 5 vaipparakenteen alaosaan la, jolloin siihen kehittynyt höyryfaasi johdetaan aikaisemmin kuvatulla 5 tavalla kanavaan 7 (nuolet N kuvassa 1). Vastaavasti vaipparakenne 1 käsittää lämmönvaihtimen alapuolella keruuosan la ja sen yhteydessä toisen poistoyhteen 16 konsentroitavasta nesteestä erotetun veden eli lauhteen poistamiseksi vaipparakenteen 1 rajaamasta 10 tilasta, jolloin myös tämä virtaus tapahtuu lämmönvaihtimen läpi lämmönvaihtimen lämmönsiirtopinnan toisella puolella 14. Haihdutusprosessin hyötysuhteen parantamiseksi johdetaan sekä konsentraatti, että lauhde lämmönvaihtimien 17 ja 18 kautta jatkokäsittelyyn, 15 jolloin konsentroitava neste tuodaan putkistoa 2 pitkin mainittujen lämmönvaihtimien 17 ja 18 kautta vaipparakenteen 1 sisään. Tällöin saadaan edellä mainittujen haihdutusprosessilla aikaansaatujen jakeiden lämpösisältö olennaisesti talteen ja siirre-20 tyksi takaisin haihdutusprosessiin.The concentrating liquid flows through the heat exchanger 4 through the heat exchanger on the first side 5 of the heat transfer surface 5 to the lower part 1a of the jacket structure, whereby the vapor phase generated therein is led to the channel 7 as described 5 (arrows N in Fig. 1). Correspondingly, the jacket structure 1 comprises a collecting part 1a below the heat exchanger and a second outlet connection 16 for removing water separated from the liquid to be concentrated, i.e. condensate 10 from the space delimited by the jacket structure 1, this flow also 17 and 18 for further treatment, 15 in which the liquid to be concentrated is introduced along the piping 2 through said heat exchangers 17 and 18 into the jacket structure 1. In this case, the heat content of the above-mentioned fractions obtained by the evaporation process is substantially recovered and transferred back to the evaporation process.

Haihdutinlaitteistoon kuuluu lisäksi ohjausyksikkö 19, jolla säädetään myöhemmin lähemmin selvitettävällä tavalla integroituun rakenteeseen ohjattavaa vesivir-25 tausta toisaalta käyttöyksikön jäähdyttämiseksi ja 1 toisaalta höyryfaasiin sekoitettavan vesilisäyksen suorittamiseksi. Vesivirtaus johdetaan putkistoa 20 käyttäen, jolloin ohjausyksikkö 19 ohjaa putkistoissa olevaa venttiiliä 21. Kanavassa 7 on integroidun 30 rakenteen 6 jälkeen lisäksi ohjausyksikköön 19 kytketty anturielin, erityisesti painetta ja lämpötilaa tarkkai-leva ainakin yksi anturielin 22.The evaporator apparatus further comprises a control unit 19 for adjusting the background of the water stream 25 to be controlled in a structure to be explained in a more detailed manner, on the one hand, for cooling the drive unit and, on the other hand, for adding water to the steam phase. The water flow is conducted using the piping 20, whereby the control unit 19 controls the valve 21 in the pipelines. The duct 7 also has a sensor element connected to the control unit 19 after the integrated structure 6, in particular at least one sensor element 22 for monitoring pressure and temperature.

Erityisesti kuvaan 2 viitaten keksinnön mukainen 35 integroitu rakenne 6 käsittää paineenkorotusyksikön 6a (siivistön 9, 10, 11) ja sen käyttöyksikön, erityisesti sähkömoottorin 6b muodostaman yhdistelmän, joka on rakenteellisesti koottu yhdeksi yhtenäiseksi 6 95102 yksiköksi. Integroitu yhtenäinen rakenne on yhtenäisenä pakettina sijoitettu kanavan 7 ulkoseinän muodostavan putkiosan 25 sisään siten, että putkiosan 25 ja integroidun rakenteen 6 pituusakselit ovat samansuun-5 täiset ja samankeskeiset, jolloin muodostuu aiemmin mainittu rengaskanava 12 putkiosan 25 ja integroidun rakenteen 6 ulkopinnan välille erityisesti paineenkoro-tusyksikön 6a jälkeisellä osuudella virtaussuunnassa (ylöspäin kuvassa 2) katsottuna.With particular reference to Figure 2, the integrated structure 6 according to the invention comprises a combination of a booster unit 6a (impeller 9, 10, 11) and its drive unit, in particular an electric motor 6b, which is structurally assembled into a single unitary unit 95102. The integrated unitary structure is arranged in a unitary package inside the pipe part 25 forming the outer wall of the channel 7 so that the longitudinal axes of the pipe part 25 and the integrated structure 6 are parallel and concentric, forming the aforementioned annular channel 12 between the pipe part 25 and the outer surface of the integrated structure 6. 6a as seen in the flow direction (upwards in Figure 2).

1010

Erityisesti kuvan 2 esittämässä sovelluksessa käyttö-yksikkö 6b on sijoitettu rengaskanavaan höyryfaasin virtaussuunnassa paineenkorotusyksikön 6a jälkeen. Erityisesti paineenkorotusyksikön jälkeinen osuus 15 rengaskanavasta 12 on muotoiltu diffuusoriosaksi laajentamalla putkiosan 25 halkaisijaa virtaussuunnassa kohti yläpäätyä. On luonnollisesti mahdollista järjestää paineenkorotusyksikön 6a ja sen käyttöyksikön 6b järjestys virtaussuunnassa myös päinvastaiseksi, 20 jolloin paineenkorotusyksikön jälkeen rakenteeseen voidaan sijoittaa erillinen diffuusoriosa rakenteen pituussuunnassa. Erityisesti vaihto- ja huoltotoimenpiteitä varten voidaan osat 6a, 6b ja 25 järjestää yhtenäiseksi rakenteeksi, jolloin rakenteen yläosaan 25 muodostetaan ulkoneva kiinnityslaippa 26, josta rakenne • kiinnitetään esim. juuri kuvan 1 mukaisella tavalla keskeisesti vaakasuuntaiselta poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoisen vaipparakenteen ja lämmönvaihtimen pystysuuntaiselle keskilinjalle siten, että integroidun 30 yhtenäisen rakenteen 6a, 6b, 25 keskiakseli yhtyy vaipparakenteen pystysuuntaiseen keskiakseliin. Tällöin ‘ kanavan 7 alaosa muodostetaan kiinteäksi rakenteeksi 7a (kuva 1), jolloin putkiosan 25 ja kanavan 7 alaosan 7a välinen liitos varustetaan sopivin tiivistein 27.In particular, in the embodiment shown in Fig. 2, the drive unit 6b is arranged in the annular duct in the flow direction of the vapor phase after the pressure boosting unit 6a. In particular, the portion 15 of the annular channel 12 downstream of the booster unit is formed as a diffuser portion by extending the diameter of the tube portion 25 in the flow direction toward the upper end. It is, of course, also possible to arrange the order of the booster unit 6a and its drive unit 6b in the flow direction in the opposite direction, whereby a separate diffuser part in the longitudinal direction of the structure can be placed in the structure after the booster unit. Especially for replacement and maintenance operations, the parts 6a, 6b and 25 can be arranged as a unitary structure, whereby a protruding fastening flange 26 is formed in the upper part 25 of the structure, from which the structure • is fastened to a circular jacket structure of circular cross-section and a heat exchanger The central axis of the unitary structure 6a, 6b, 25 coincides with the vertical central axis of the shell structure. In this case, the lower part of the channel 7 is formed as a fixed structure 7a (Fig. 1), whereby the connection between the pipe part 25 and the lower part 7a of the channel 7 is provided with suitable seals 27.

Kuvassa 2 esitetty integroitu rakenne 6 käsittää päätyosat 28 ja 29 sekä niiden välillä olevan kanavan 7 pituussuuntaisen vaippaosan 30. Johdesiivet 9, il li 35 7 95102 on kiinnitetty toisaalta vaippaosaan 30 ja toisaalta putkiosan 25 sisäpintaan ja juoksupyörä 10 on puolestaan kiinnitetty integroidun rakenteen sisäpuolella olevaan pitkittäissuuntaiseen akseliin 31, joka samalla 5 muodostaa käyttöyksikkönä olevan sähkömoottorin roottorin. Akselin 31 roottoriosan 31a ulkopuolella ja vaipan 30 sisäpuolella on staattoriosa 32. Integroidussa rakenteessa on lisäksi staattoriosan 32 molemmissa päädyissä kosketukseton radiaalilaakerointi 10 33 ja 34 sekä aksiaalilaakerointi 35. Tarvittavat sähköläpiviennit voidaan toteuttaa esim. johdesiipien 9 ja/tai 11 kautta. Käyttöyksikön 6b jäähdyttämiseksi on käyttöyksikköön muodostettu jäähdytyskanavisto 36, 37, 38. Tänne on järjestetty aiemmin kuvan 1 yhteydessä 15 mainitulla tavalla vesivirtaus, joka voi erityisissä olosuhteissa olla myös höyryvirtaus, joka otetaan käyttöyksikköön haihdutusprosessin muista osista, esim. vaipparakenteen alaosasta. Tästä vesivirtaukses-ta, joka johdetaan putkistoa 20 pitkin, ainakin osa 20 johdetaan rengaskanavaan 12 tai sen päätyyn suutin-rakenteen 13 kautta, joka on esitetyssä sovelluksessa muodostettu integroidun rakenteen 6 jälkimmäisen päädyn 29 yhteyteen. Pääty 29 on muodostettu pyöriväksi kiekkomaiseksi rakenteeksi, jolloin sen sisäosaan on 25 muodostettu kammio-osa 1. rengasontelo 39, johon vesivirtaus siirtyy jäähdytyskanavistosta 36, 37, 38. Pääty 29 on kiinnitetty akseliin 31 ja tiivistetty vaipan ulomman osan 30a päädyn 40 suhteen.The integrated structure 6 shown in Fig. 2 comprises end portions 28 and 29 and a longitudinal sheath portion 30 of the channel 7 therebetween. The guide vanes 9, 95102 are attached to the sheath portion 30 and the inner surface of the tube portion 25 and the impeller 10 to the longitudinal portion of the integrated structure. to the shaft 31, which at the same time 5 forms the rotor of the electric motor as the drive unit. Outside the rotor part 31a of the shaft 31 and inside the casing 30 there is a stator part 32. The integrated structure also has non-contact radial bearings 10 33 and 34 and axial bearings 35 at both ends of the stator part 32. The necessary electrical bushings can be realized via guide vanes 9 and / or 11. In order to cool the drive unit 6b, a cooling duct 36, 37, 38 is formed in the drive unit. As previously mentioned in connection with Fig. 1, a water flow is arranged here, which in special circumstances may also be a steam flow from other parts of the evaporation process, e.g. Of this water flow, which is led along the piping 20, at least a part 20 is led to the annular channel 12 or to its end through a nozzle structure 13 formed in connection with the latter end 29 of the integrated structure 6. The end 29 is formed as a rotating disc-like structure, the inner part 25 being formed with a chamber part 1. an annular cavity 39 into which the water flow is transferred from the cooling duct 36, 37, 38. The end 29 is fixed to the shaft 31 and sealed with respect to the end 40

30 Jäähdytyskanavisto koostuu putkiston 20 jatkeena olevasta ensimmäisestä osasta 36, joka kulkee toisen johdesiiven 11 kautta vaippaosaan 30. Käyttöyksikön 6a vaippaosa on kaksiosainen, jolloin ulomman 30a ja sisemmän 30b osan väliin muodostuu integroidun raken-35 teen 6 pituussuuntainen jäähdytyskanaviston toinen osa 37, esim. rengasmainen tila. Kanaviston ensimmäinen osa 36 voi olla useampiosainen, jolloin vesi- ja/tai höyryvirtauksen syöttö tapahtuu kehän suunnassa 8 95102 kahdesta tai useammasta kohdasta integroidun rakenteen 6 yhteydessä olevaan toiseen osaan 37. Jäähdytys-kanavistolla jäähdytetään syöttöyksikkönä olevaa sähkömoottoria. Jäähdytyskanaviston kolmas osa muodos-5 tuu ohjainosasta 38, josta vesi- tai höyryvirtaus ohjataan aiemmin mainittuun rengasonteloon 39 ja siitä edelleen keskipakoisvaikutuksella suuttimiin 13.The cooling duct system consists of a first part 36 extending the piping 20 and passing through the second guide wing 11 to the jacket part 30. The jacket part of the drive unit 6a is in two parts, forming an annular second part 37 of the integrated structure 35 between the outer part 30a and the inner part 30b. status. The first part 36 of the duct system can be multi-part, whereby the water and / or steam flow is supplied in the circumferential direction 8 95102 from two or more points to the second part 37 connected to the integrated structure 6. The cooling duct system cools the electric motor as a supply unit. The third part of the cooling duct system consists of a guide part 38, from which the flow of water or steam is directed to the aforementioned annular cavity 39 and from there further by centrifugal action to the nozzles 13.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön eräs vaihtoehtoinen 10 sovellus, jossa vaipparakenne on yhdistetty kierrätys-putkeen 41, jolloin mainittu kierrätysputki on oleellisesti muodostettu vaipparakenteen kanssa hermeettiseksi kokonaisuudeksi. Höyryn virtaussuuntaa on merkitty nuolilla KS kuvaan 3. Muutoin vaipparakenne vastaa 15 soveltuvin osin aiemmin kuvassa 1 esitettyä rakennetta, joten sitä ei alan ammattimiehelle ilmeisenä lähemmin tässä yhteydessä havainnollisteta. Olennaista kuvan 3 mukaiselle yleiskonstruktiolle on se, että integroitu yhtenäinen rakenne on sijoitettu kierrätysputkeen 41. 20 Integroitu yhtenäinen rakenne käsittää tässä yhteydessä kaksi rinnan sijoitettua itsenäistä yksikköä 6', 6", jotka on kiinnitetty yhdysputkeen laipparakenteen 42 avulla. Integroidut yhtenäiset rakenteet 6' ja 6" ovat helposti irrotettavissa ja vaihdettavissa. 25 Rakenteellisesti yksiköt voivat vastata aiemmin kuvassa ’! 2 esitettyä.Figure 3 shows an alternative embodiment 10 of the invention, in which the jacket structure is connected to a recycling pipe 41, said recycling pipe being substantially formed with the jacket structure as a hermetic entity. The direction of steam flow is indicated by arrows KS in Fig. 3. Otherwise, the jacket structure corresponds to the structure shown in Fig. 1, as applicable, so it will not be illustrated in more detail in this connection, as will be apparent to a person skilled in the art. Essential to the general construction according to Figure 3 is that the integrated unitary structure is located in the recirculation pipe 41. The integrated unitary structure in this case comprises two independent units 6 ', 6 "arranged in parallel and fixed to the connecting pipe by means of a flange structure 42. Integrated unitary structures 6' and 6 "are easily removable and replaceable. 25 Structurally, units can respond earlier in the figure ’! 2 presented.

On selvää, että integroitu yhtenäinen rakenne voidaan toteuttaa kuvissa esitetyn, aksiaalisella periaatteella 30 toimivan paineenkorotusyksikön asemasta radiaalisella periaatteella.Paineenkorotuslaitteisto voi olla myös useampivaiheinen.It is clear that the integrated unitary structure can be implemented instead of the axial principle 30 pressure boosting unit shown in the figures on the radial principle. The pressure boosting apparatus can also be multi-stage.

Käyttöyksikön akselin 31 pyörimisnopeus on valittu 35 ns. suurnopeusalueelta, jolloin se on 2,5*101 -3*105 kierrosta minuutissa, edullisesti 3*101-7*101 kierrosta minuutissa. On selvää, että elimiä nestelisäyksen suorittamiseksi voi olla sijoitettuna integroidunThe rotational speed of the drive unit shaft 31 is selected to be 35 ns. from the high speed range to 2.5 * 101 -3 * 105 revolutions per minute, preferably 3 * 101-7 * 101 revolutions per minute. It will be appreciated that means for performing fluid addition may be located in an integrated manner

IIII

9 95102 yhtenäisen rakenteen yhteyteen useampina sarjoina, jolloin suihkujen tarvitsema energia voidaan järjestää myös muilla tavoin. 19 95102 in connection with a uniform structure in several sets, in which case the energy required by the showers can also be arranged in other ways. 1

Claims

An evaporator apparatus for concentrating a liquid 5, in particular by separating at least a part of the water contained in the liquid from the liquid portion to be concentrated, the evaporator apparatus comprising: - a substantially closed jacket structure to a space delimited by the jacket structure (1), 15 a first outlet (15) for removing a concentrated liquid portion or concentrate from the space delimited by the jacket structure (1), 20. a second outlet (16) for removing water or condensate separated from the liquid being concentrated from the jacket structure, 1) 25 heat exchangers (4) in a confined space with a heat transfer surface *! - a flow of the liquid to be concentrated is arranged on the first side (5) and a flow of water 30 evaporating from the liquid to be concentrated is arranged on the second side (14) substantially as a vapor phase - on the other side (14) of the heat transfer surface of at least one booster unit (6b) 35 for increasing the heat content of the vapor phase, and „95102 φ for said at least one booster unit (6b) of at least one drive unit (6a), in particular at least one electric motor, characterized in that at least one evaporator unit booster unit (6b) and at least one drive unit (6a) thereof is integrated into a unitary structure placed entirely in the space bounded by the sheath-10 structure (1).

Evaporator installation according to Claim 1, characterized in that the rotational speed of the drive unit is selected from the so-called from the high speed range, where it is 2.5 * 10 * -3 * 105 revolutions per minute, preferably 3 * 10 * -7 * 10 * revolutions per minute.

Evaporator installation according to Claim 1 or 2, characterized in that means (13, 29) are preferably arranged in connection with the integrated unitary structure (1) for adding water to the steam phase supplied to one side (14) of the heat transfer surface, in particular for adjusting the supply to the other side of the heat transfer surface. 25 steam phase to saturated steam. «· ·

Evaporative apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the steam phase flow channel supplied to the other side (14) of the heat transfer surface of the heat exchanger at the integrated unit (6) is an annular channel (12) and a booster unit (6b) and drive unit (6a). arranged longitudinally in succession in the longitudinal direction of the annular channel (12) but substantially in the annular channel 35. 12 95102

Evaporator installation according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the part of the annular channel (12) after the pressure boosting unit (6b) is formed as a diffuser part.

Evaporator installation according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the drive unit (6a) is arranged in the annular duct in the flow direction of the vapor phase downstream of the booster unit (6b).

Evaporator installation according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a cooling duct (36, 37, 38) is formed in the drive unit for cooling the drive unit (6a), in which a medium flow in water and / or steam form is arranged and in the cooling duct (36). 37, 38) at least a portion of the flowing water is arranged to be passed through the means (13, 29) to carry out the addition of water, preferably 20 as a vapor phase to the other side (14) of the heat transfer surface.

Evaporator apparatus according to claim 3 or 7, characterized in that the members (13, 29) 25 are fed to one side (14) of the heat transfer surface; for performing the addition of water to be mixed into the steam phase is adapted to obtain its driving force from the shaft (31) of the drive unit (6a), said members (13, 29) being arranged in an integrated unit 30 (6) in the flow direction of the steam phase fed to the other side of the heat transfer surface.

Evaporator apparatus according to claim 3, 7 or 8, characterized in that the means for performing the addition of water to the steam phase fed to the other side (14) of the heat transfer surface (13) comprise a disc-like structure (29), preferably at least part of an integrated unit. at the end of the structure (6), and having an inner chamber portion (38) of the centrally integrated integral structure (6), which communicates with radially flow openings in communication with the chamber portion (38), such as a nozzle structure (13), wherein the chamber a flow of water is arranged in the part (38) through said cooling duct (36, 37, 38). 10

Evaporator installation according to one of Claims 1 to 9, characterized in that at least one sensor element (22) monitoring the state of the vapor phase fed to the other side (14) of the heat transfer surface is arranged in the flow channel (7) and is connected to a control unit (19). a water addition volume control member, such as a valve (21).

10 95102

Evaporator device according to Claim 1, characterized in that the guide vane (9, 11) of the booster unit (6b) is attached to the jacket part (30) of the integrated unitary structure (6) substantially projecting from the body and engaging the duct, and that the booster set impeller (10) attached to the shaft (31) * of the integrated unitary structure (6) and projecting from the housing part (30). 14 95102