NO118028B

NO118028B -

Info

Publication number: NO118028B
Application number: NO16837867A
Authority: NO
Inventors: G Palazzo; B Silvestrini
Original assignee: Angelini Francesco
Priority date: 1966-08-29
Filing date: 1967-05-30
Publication date: 1969-10-27
Also published as: GB1152885A; CH504442A; DK115996B; FR7174M

Description

Anordning ved inndampningsanlegg. Device at evaporation plant.

Oppfinnelsen vedrører en anordning The invention relates to a device

ved inndampningsanlegg, særlig ved inndampning av væsker som under inndampningen blir klebrige ved tiltagende tørr-stof f konsentrasjon, hvilket anlegg omfatter ett eller flere trinn, hvor der finnes en varmeutveksler til inndampning av væske som skal inndampes, en fordamper til utskillelse av de av væsken avgitte damper, ledninger for tilførsel av væske og varmemedium og for uttagning av væskedamper, in evaporation plants, in particular in the evaporation of liquids which during evaporation become sticky due to increasing dry substance f concentration, which plant comprises one or more stages, where there is a heat exchanger for vaporizing the liquid to be evaporated, an evaporator for separating those from the liquid emitted vapours, lines for the supply of liquid and heating medium and for the withdrawal of liquid vapours,

samt en omløpsledning mellom fordampe- as well as a bypass line between the evaporator

rens dampside og varmeutveksleren. clean the steam side and the heat exchanger.

I hittil kjente inndampningsanlegg reguleres anlegget vanligvis ved ' hjelp av manuelt betjente ventiler til innstilling av væskestanden i de forskjellige trinn, og til-førselen av oppvarmningsmedium, f. eks. damp, til det første trinn reguleres også manuelt. Det er også blitt foreslått å gjøre bruk av et overløpsrør fra et trinn til det påfølgende for å unngå overfylling av vedkommende trinn. Da tilførselen av væske kan variere temmelig meget, krever ventil-innstillingen imidlertid konstant tilsyn og betjening, og det er også nødvendig å over- In hitherto known evaporation systems, the system is usually regulated by means of manually operated valves for setting the liquid level in the various stages, and the supply of heating medium, e.g. steam, to the first stage is also regulated manually. It has also been proposed to use an overflow pipe from one stage to the next to avoid overfilling the stage in question. As the supply of liquid can vary quite a lot, however, the valve setting requires constant supervision and operation, and it is also necessary to

våke væskehøydene i de forskjellige trinn. monitor the liquid levels in the different stages.

For å avhjelpe disse ulemper er det To remedy these disadvantages it is

den foreliggende oppfinnelses hensikt å an-vende reguleringsventiler, som virker automatisk til regulering av væsketilførsel til de forskjellige trinn, og å styre tilførselen av oppvarmningsmedium, f. eks. damp, til det første trinn i avhengighet av drifts-betingelsene for dette første trinn, f. eks. trykket heri. Oppvarmningsmediet kan be- the purpose of the present invention is to use control valves, which work automatically to regulate the supply of liquid to the various stages, and to control the supply of heating medium, e.g. steam, to the first stage depending on the operating conditions for this first stage, e.g. printed herein. The heating medium can

stå av damp fra en dampkjele i den fabrikk stand off steam from a steam boiler in that factory

hvori inndampningsanlegget er installert, in which the evaporation plant is installed,

men kan også være varm luft e. 1. but can also be hot air e. 1.

Da væsken under inndampningsproses- When the liquid during the evaporation process

sens forløp vil endres til mere tyktflytende og klistret konsistens, er automatikken ifølge oppfinnelsen innrettet med henblikk på denne omstendighet, idet lagre, pak-ningsbokser og strupespjeld såvidt mulig er unngått. whose course will change to a more viscous and sticky consistency, the automation according to the invention is designed with a view to this circumstance, as bearings, packing boxes and throttle valves are avoided as far as possible.

Det er fra tidligere kjent å tilføre varmeutvekslere friskt varmemedium i blanding med væskedamp fra fordamperen. Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe It is previously known to supply heat exchangers with fresh heating medium mixed with liquid vapor from the evaporator. The invention aims to provide

et hensiktsmessig anlegg til dette formål. Oppfinnelsen vedrører således en anord- an appropriate facility for this purpose. The invention thus relates to a device

ning ved inndampningsanlegg, særlig til inndampning av væsker som under inndampningen blir klebrige ved tiltagende tørrstof f konsentrasjon, hvilket anlegg omfatter ett eller flere trinn, hvor det finnes en varmeutveksler til inndampning av en væske som skal inndampes, en fordamper til utskillelse av de damper som avgis fra væsken, samt ledninger for tilførsel av væske og varmemedium og for uttagning av væskedamper. ning in evaporation plants, in particular for the evaporation of liquids which during evaporation become sticky due to increasing dry matter f concentration, which plant comprises one or more stages, where there is a heat exchanger for vaporizing a liquid to be evaporated, an evaporator for separating the vapors that emitted from the liquid, as well as lines for supplying liquid and heating medium and for extracting liquid vapour.

Det som kjennetegner oppfinnelsen er What characterizes the invention is

at den innledningsvis nevnte omløpsledning er tilkoblet en ejektor, som er anbrakt i til-førselsledningen for varmemedium på et sted mellom en eventuelt av væskedampens trykk avhengig reguleringsventil for tilfør- that the circulation line mentioned at the outset is connected to an ejector, which is placed in the supply line for heating medium at a place between a possibly dependent on the pressure of the liquid vapor a control valve for supply

sel av varmemedium og anleggets varmeutveksler. seal of heating medium and the plant's heat exchanger.

Et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er at det i omløpsledningen mellom fordamperens damprom og ejektoren i tilførselsledningen for varmemedium er anbrakt en automatisk tilbakeslagsventil. I denne forbindelse skal det anføres at det selvsagt er alminnelig kjent å gjøre bruk av tilbakeslagsventiler, men i det foreliggende tilfellet er en slik tilbakeslagsventil hensiktsmessig å anbringe på et spesielt sted. Det må nemlig her tas i betraktning at ejektoren for friskt varmemedium er anbrakt etter reguleringsventilen, og når trykket av væskedampen i fordamperen faller, vil reguleringsventilen tilføres mere varmemedium. Samtidig med trykket i fordamperen faller imidlertid også trykket i omløpsledningen, og det kan derfor være risiko for at en del av den voksende damp-mengde gjennom reguleringsventilen vil kunne strømme den gale vei gjennom om-løpsledningen. A further characteristic feature of the invention is that an automatic non-return valve is placed in the circulation line between the vapor chamber of the evaporator and the ejector in the supply line for heating medium. In this connection, it should be stated that it is of course common knowledge to make use of non-return valves, but in the present case it is appropriate to place such a non-return valve in a special place. It must be taken into account here that the ejector for fresh heating medium is placed after the control valve, and when the pressure of the liquid vapor in the evaporator drops, the control valve will supply more heating medium. At the same time as the pressure in the evaporator, however, the pressure in the circulation line also falls, and there may therefore be a risk that part of the growing quantity of steam through the control valve will be able to flow the wrong way through the circulation line.

Andre formål og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av et inndampningsanlegg ifølge oppfinnelsen under henvisning til tegningen, på hvilken Other purposes and advantages will be apparent from the following description of an evaporation plant according to the invention with reference to the drawing, in which

fig. 1 viser et totrinns inndampningsanlegg, fig. 1 shows a two-stage evaporation plant,

fig. 2 en detalj av en kontraventil til anvendelse i anlegget og fig. 2 a detail of a non-return valve for use in the plant and

fig. 3 en dampstråleejektor til anvendelse i anlegget. fig. 3 a steam jet ejector for use in the plant.

På tegningen er der vist en varmeutveksler 10 med et hus,, ved hvis ender der finnes kamre 12 og 14, hvilke kamre står i forbindelse med hverandre gjennom et an-tall rør 16. Rommene omkring disse rør får tilført damp eller annet oppvarmingsme-dium gjennom et tilførselsrør 18, og kon-densatet fra dampen eller mediet strømmer ut gjennom et utløpsrør 20. The drawing shows a heat exchanger 10 with a housing, at the ends of which there are chambers 12 and 14, which chambers are connected to each other through a number of pipes 16. The rooms around these pipes are supplied with steam or another heating medium through a supply pipe 18, and the condensate from the steam or medium flows out through an outlet pipe 20.

Den væske som skal konsentreres, f. eks. en vandig oppløsning resirkuleres gjennom en kanal 22 til kammeret 14 ved var-meutvekslerens nederste ende, og den opp-varmede væske strømmer ut gjennom en kanal 24 forbundet med det øverste kammer 12 og førende til en fordamper 26. Fra bunnen av fordamperens beholder er kanalen 22 forbundet med det nederste kammer 14. Væskestanden i beholderen 26 er betegnet med 30. The liquid to be concentrated, e.g. an aqueous solution is recycled through a channel 22 to the chamber 14 at the bottom end of the heat exchanger, and the heated liquid flows out through a channel 24 connected to the upper chamber 12 and leading to an evaporator 26. From the bottom of the evaporator's container, the channel is 22 connected to the lower chamber 14. The liquid level in the container 26 is denoted by 30.

Til kanalen 22 er der sluttet et tilfør-selsrør 32, i hvilket der er innskutt en automatisk styrt ventil 34, og gjennom dette rør 32 trykkes der væske, som skal fordampes, ved hjelp av en trykkpumpe 36. Ventilen 34 styres fra en avbryter 38 forbundet med en flottør 40 i et kammer 42. Sist-nevnte står i forbindelse med fordamperen 26 gjennom et rør 44, som fører til rommet i fordamperen over væskestanden i denne, og gjennom et rør 46 som fører til bunnen av fordamperen under væskestanden eller til utløpskanalen 22. A supply pipe 32 is connected to the channel 22, in which an automatically controlled valve 34 is inserted, and through this pipe 32 liquid, which is to be vaporised, is pressed with the help of a pressure pump 36. The valve 34 is controlled from a switch 38 connected with a float 40 in a chamber 42. The latter is connected to the evaporator 26 through a pipe 44, which leads to the space in the evaporator above the liquid level therein, and through a pipe 46 which leads to the bottom of the evaporator below the liquid level or to outlet channel 22.

Hvis ønsket kan avbryteren for flottø-ren 40 være forbundet med trykkpumpen 36 på en slik måte at sistnevntes funksjon If desired, the interrupter for the float 40 can be connected to the pressure pump 36 in such a way that the latter's function

kan styres av flottøren. Alternativt kan ventilen 34 eller pumpen 36 være mekanisk forbundet med flottøren, eller der kan finnes organer som er følsomme for trykket og/eller temperaturen i fordamperen, til å styre tilførselen av væske gjennom røret 32. Likeledes kan rørene 44 og 46 være utstyrt med avsperringsventiler angitt med 48 og 50. can be controlled by the float. Alternatively, the valve 34 or the pump 36 can be mechanically connected to the float, or there can be organs that are sensitive to the pressure and/or temperature in the evaporator, to control the supply of liquid through the pipe 32. Likewise, the pipes 44 and 46 can be equipped with shut-off valves indicated by 48 and 50.

Tilførselen av varmemedium, f. eks. damp, gjennom røret 18 reguleres ved hjelp av en ventil 51, som kan betjenes ved hjelp av damptrykket i beholderen 26, slik som det er antydet med den prikkede linje 29. Ventilen 51 kan imidlertid også betjenes på annen måte, f. eks. gjennom den væske-mengde, som strømmer gjennom tilførsels-røret 32, eller avhengig av den varierende væskestand i fordamperen eller av væskens temperatur. The supply of heating medium, e.g. steam, through the pipe 18 is regulated by means of a valve 51, which can be operated by means of the steam pressure in the container 26, as indicated by the dotted line 29. However, the valve 51 can also be operated in another way, e.g. through the quantity of liquid which flows through the supply pipe 32, or depending on the varying liquid level in the evaporator or the temperature of the liquid.

En del av de fra fordamperen 26 utgå-ende damper kan utnyttes til oppvarming av den væske, som strømmer gjennom varmeutveksleren 10. Til dette formål avgre-nes der fra fordamperens utløpsrør 19 noen damper gjennom et rør 28, som er forbundet med damptilførselsrøret 18 på et sted mellom ventilen 51 og varmeutveksleren 10. På dette sted er der i røret 18 innskutt en dampejektor 52, slik at damp, som kommer fra ventilen 51, bevirker innsugning av væskedamper fra røret 28 til røret 18 og blanding av disse damper med oppvarmnings-dampen, slik som det senere skal beskrives under henvisning til fig. 3. Part of the vapors coming out of the evaporator 26 can be used to heat the liquid that flows through the heat exchanger 10. For this purpose, some vapors are branched off from the evaporator outlet pipe 19 through a pipe 28, which is connected to the steam supply pipe 18 on somewhere between the valve 51 and the heat exchanger 10. At this point, a steam ejector 52 is inserted into the pipe 18, so that steam, coming from the valve 51, causes the suction of liquid vapors from the pipe 28 to the pipe 18 and mixing of these vapors with heating the steam, as will be described later with reference to fig. 3.

I røret 28 er der innsatt en kontraventil 53, hvis konstruksjon f. eks. kan være som beskrevet under henvisning til fig. 2. Enden av røret 28 strekker seg inn i det indre av huset for ventilen 53 og er utstyrt med en klaff 54, som holdes mot rørets åp-ning ved hjelp av en trykkfjær 55, hvis annen ende hviler mot et understøtnings organ 56, som er fastgjort til huset for ventilen 53. A non-return valve 53 is inserted in the pipe 28, the construction of which e.g. can be as described with reference to fig. 2. The end of the pipe 28 extends into the interior of the housing for the valve 53 and is equipped with a flap 54, which is held against the opening of the pipe by means of a pressure spring 55, the other end of which rests against a support member 56, which is attached to the housing for the valve 53.

Ved et forminsket trykk i fordamperen 26 vil ventilen 53 således avskjære strøm-men gjennom røret 28, mens det formin-skede trykk vil tilveiebringe en impuls gjennom forbindelsen 29 med det resultat at damp tilførselen gjennom ventilen 51 økes. Hvis ønsket kan kontraventilen 53 er-stattes med en ventil, som reguleres av trykk, temperatur, væskestand eller tilfør-selen av varmemedium eller væske, som skal fordampes, i vedkommende trinn eller i et påfølgende trinn. At a reduced pressure in the evaporator 26, the valve 53 will thus cut off the flow through the pipe 28, while the reduced pressure will provide an impulse through the connection 29 with the result that the steam supply through the valve 51 is increased. If desired, the non-return valve 53 can be replaced with a valve, which is regulated by pressure, temperature, liquid level or the supply of heating medium or liquid, which is to be evaporated, in the relevant stage or in a subsequent stage.

I den viste utførelsesform har inndampningsanlegget to trinn. Fra fordamperen 26 i det første trinn strømmer de damper, som ikke gjennom røret 28 er av-grenet til ejektoren 52, gjennom røret 19 til varmeutveksleren 11 for det annet trinn og kondenseres, når de passerer gjennom var-meutvekslens rør 17, hvoretter de strømmer ut gjennom utløpet 21. Varmeutveksler ens øverste kammer 13 er gjennom kanalen 25 forbundet med fordamperen 27, hvis bunn gjennom kanalen 23 er forbundet med det nederste kammer 15 i varmeutveksleren 11. Væskestanden i fordamperen 27 er betegnet med 31, og gjennom rør 43 og 45 er kammeret 41 for en flottør 39 forbundet med fordamperens rom henholdsvis over og under væskestanden i fordamperen. I disse rør kan der være innsatt ventiler 47 og 49. En avbryter 37 i forbindelse med flottøren tjener til på passende måte å påvirke tilfør-selsventilen 35, som regulerer gjennom-strømningen av væske gjennom et rør 33, som fører fra det nederste kammer 14 i det første trinn til kanalen 23 i det annet trinn. In the embodiment shown, the evaporation plant has two stages. From the evaporator 26 in the first stage, the vapors which are not branched off through the pipe 28 to the ejector 52 flow through the pipe 19 to the heat exchanger 11 for the second stage and are condensed when they pass through the heat exchanger pipe 17, after which they flow out through the outlet 21. The heat exchanger's top chamber 13 is connected through the channel 25 to the evaporator 27, the bottom of which is connected through the channel 23 to the bottom chamber 15 in the heat exchanger 11. The liquid level in the evaporator 27 is denoted by 31, and through pipes 43 and 45 the chamber 41 for a float 39 is connected to the evaporator's space respectively above and below the liquid level in the evaporator. Valves 47 and 49 can be inserted in these pipes. A switch 37 in connection with the float serves to act in a suitable manner on the supply valve 35, which regulates the flow of liquid through a pipe 33, which leads from the lower chamber 14 in the first stage to channel 23 in the second stage.

I forbindelsesrøret 33 kan der være innskutt en ytterligere, ikke vist væske-pumpe og/eller en kontraventil. A further, not shown, liquid pump and/or a non-return valve can be inserted into the connecting pipe 33.

Som vist i fig. 3 kan ejektoren 52 være sammenbygget med den impulsregulerte damptilførselsventil 51, hvis stempel er betegnet med 57. Dampen tilføres som antydet med pilen 58 og strømmer gjennom et munnstykke 59 inn i kammeret i ejektoren 52. Den sugning, som frembringes ved hjelp av strålen, trekker damper fra beholderen 28 inn i ejektorkammeret, slik at disse damper blandes med oppvarmingsdampen og forlater ejektoren gjennom munnstykket 60 med en vesentlig hastighet. As shown in fig. 3, the ejector 52 can be combined with the pulse-regulated steam supply valve 51, the piston of which is denoted by 57. The steam is supplied as indicated by the arrow 58 and flows through a nozzle 59 into the chamber in the ejector 52. The suction, which is produced by means of the jet, draws vapors from the container 28 into the ejector chamber, so that these vapors mix with the heating vapor and leave the ejector through the nozzle 60 at a significant speed.

Som det vil fremgå av den foregående beskrivelse kan tilførsel og utstrømning av væske, som skal inndampes, og av varmemedium reguleres automatisk, slik at man fullstendig unngår manuelt betjente ven-tilorganer. As will be apparent from the preceding description, the supply and outflow of liquid, which is to be evaporated, and of heating medium can be regulated automatically, so that manually operated valve devices are completely avoided.

Mange materialer blir ikke tyktflytende under inndampningen før den prosent-vise del av tørrstoff har nådd en viss stor verdi, og i slike tilfelle er der normalt ikke noe problem til stede under inndampning av materialet før man har oppnådd en sterk konsentrasjon. Der kjennes imidlertid en del andre organiske materialer, f. eks. fi-skepressevann, som allerede blir klebrige ved en forholdsvis liten konsentrasjon, hvorved de ikke tillater anvendelse av anlegg, i hvilke der inngår vanlige ventiler. Dessuten er slike materialer tilbøyelige til å bevirke tilstopning av ventiler, kanaler og lignende. Ytterligere kan slike organiske materialer ofte inneholde en stor del slam, som gjør driftsforholdene ennu ugunstigere. Der kan også opptre sviing, dersom varme-utvekslerne ikke er fylt med væske i til-strekkelig høyde. Ifølge oppfinnelsen er de nevnte ulemper blitt unngått, slik at de nevnte vanskelige materialer kan under-kastes en effektiv inndampning til stor konsentrasjon. Many materials do not become viscous during evaporation until the percentage of dry matter has reached a certain large value, and in such cases there is normally no problem present during evaporation of the material until a strong concentration has been achieved. However, a number of other organic materials are known, e.g. fish press water, which already becomes sticky at a relatively low concentration, whereby they do not allow the use of facilities in which normal valves are included. Moreover, such materials are prone to causing clogging of valves, channels and the like. Furthermore, such organic materials can often contain a large amount of sludge, which makes the operating conditions even more unfavorable. Burning can also occur if the heat exchangers are not filled with liquid to a sufficient height. According to the invention, the aforementioned disadvantages have been avoided, so that the aforementioned difficult materials can be subjected to efficient evaporation to a high concentration.

Claims

1. Device for evaporation plants, in particular for the evaporation of liquids which during evaporation become sticky due to increasing dry matter concentration, which plant comprises one or more stages, where there is a heat exchanger for the evaporation of the liquid to be evaporated, an evaporator for the separation of those given off by the liquid vapors, lines for supplying liquid and heating medium and for extracting liquid vapors, as well as a circulation line between the steam side of the evaporator and the heat exchanger, characterized in that said circulation line (28) is connected to an ejector (52), which is placed in the supply line (18) for heating medium at a place between a valve (51) for the supply of heating medium and the plant's heat exchanger (10), depending on the pressure of the liquid vapor.

2. Evaporation system as stated in claim 1, characterized in that an automatic non-return valve (53) is placed in the bypass line (28) between the vapor chamber of the evaporator (26) and the ejector (52) in the supply line (18) for heating medium.