NO124790B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til å fjerne belegg

fra varmevekslerflater i en fordamper av

flertrinnstypen.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat til å fjerne belegg fra varmevekslerflater i en fordamper av flertrinnsty-pen, med flere aggregater hvor fordampningen foregår ved indirekte oppheting med damp fra aggregatene, og hvor dampkondensat oppsamles og nyttes til rensing av ett "av dampaggregatene som for anledningen er utsjaltet.

Fordampere har hittil vært anvendt til å fjerne vann fra

en fødevæske for å oppnå et mer konsentrert produkt og har også

vært anvendt for det formål å fremstille et renset eller kjemisk rent vann enten fra saltvann eller forurenset vann. Fordampere av denne typen, som den foreliggende oppfinnelse vedrører, er særlig effektive i forbindelse med sulfittavlut for å fjerne en vesentlig

del av vanninnholdet ved prosessen for oppkonsentrering av tørr-stoffinnholdet.

Under anvendelsen av slike fordampere støter man ofte på vanskeligheter på grunn av at kalsiumforbindelsene som forefinnes i fødevæsken bevirker beleggdannelse på varmeveksleroverflåtene. Slik beleggdannelse minsker effektiviteten i varmevekslingsproses-sen og gjør det nødvendig med rensing med jevne mellomrom. Tidligere har det vært forsøkt forskjellige metoder for å redusere mengden av belegg som dannes eller for å lette fjernelsen av dette. Ingen av disse.tidligere metoder har imidlertid vært fullstendig tilfredsstillende.

Det har tidligere vært erkjent at kondensatet som leveres fra en fordamper av denne typen kan anvendes for beleggfjernings-formål. Tidligere metoder har imidlertid vanligvis innbefattet en ombytting av banene for fluidene gjennom fordamperenheten med pe- . riodevise mellomrom slik at den passasje som ledet matefluid under en periode, ville lede et varmemedium under en følgende periode og slik at passasjen for varmemediet i sin tur ledet fødevæske. Appa-ratur for slik omveksling av banene innebærer kompliserte ventilan-ordninger og frembyr mange problemer.

Ifølge tidligere kjent teknikk er det videre kjent å løsne og fjerne belegg i inndampningsapparater ved hjelp av kon-densvann eller kondensat, idet man sender dette avvekslende med den inndampete væsken gjennom fordamperen. Det kan således vises til tysk patentskrift 959 546, fra hvilket det er kjent å utsjålte en tilsmusset fordamper som skal renses, hvoretter dette utføres ved hjelp av kondensat fra den strømmessig sett foranliggende fordamper .

Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er fordamperne ikke sammenkoplet slik som vist i tysk patentskrift 959 546, men er isteden slik sammenkoplet at den enkelte fordamper i systemet kan oppvarmes og renses ved hjelp av komprimert damp fra alle øvrige fordampere. Samtidig blir det fra fordamperne frembrag-te kondensat ført samlet gjennom den fordamperen som skal renses.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til å fjerne belegg fra varmevekslerplater i en fordamper av flertrinnstypen er således av den art hvor fordampningen i aggregatene foregår ved indirekte oppheting med damp fra ett av aggregatene, og hvor dampkon-densatet oppsamles og nyttes til rensing av ett av dampaggregatene, og som for anledningen er utsjaitet, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at dampene fra de i virksomhet værende fordamperahlegg samles i en felles ledning og føres til en kompressor, hvor de på i og for seg kjent måte komprimeres og deretter Samles i en felles ledning og derfra føres til de i virk-

somhet værende aggregater i deres varmevekslerrør, samt at kondensatene fra disse samles i en felles kondensatbéholder, hvorfra kondensat føres gjennom en ledning og til det utsjaltede dampaggregat for å løse opp inkrustene i dette.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen resulterer bl.a. i følgende fordeler:

Det blir betraktelig mer rensekondensat for rensetrinnet

enn ved hittil kjente metoder og apparater, og rensingen kan som det vil forståes, utJrøres i løpet av tilsvarende betraktelig korte-

re tidsrom. Videre vil det på grunn av rensevæskens langt høyere temperatur, i og med at væsken ikke vil gå igjennom et temperatur-

fall gjennom flere trinn, ikke bli nødvendig å opphete rensetrinnet, hvorved betraktelige energimengder kan innspares. Til tross for

disse fordeler gir man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på

ingen måte avkall på de fordeler som er kjent fra tidligere kjente lignende systemer.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen skal i

det følgende beskrives under henvisning til vedlagte tegninger som viser en foretrukket utførelsesform for et fordampningsanlegg til ut fø r e 1 se av fr emg ang småt e n.

På tegningen vises tre fordamperenheter betegnet med tal-lene 1,2 og 3, idet det vil forståes at oppfinnelsen kan nyttiggjø-res i forbindelse med et anlegg med eksempelvis to eller et større antall fordampere. Korresponderende deler av fordamperenheten 2 er betegnet med de samme henvisningstall som anvendes for fordamperenheten 1 med unntakelse av at de i forbindelse med enheten 2 får hen-visningstallet 2 foran seg. Det samme gjelder fordamperenheten 3, hvor korresponderende deler på analog måte får angivelsen 3-foran.

Det blir således ikke nødvendig å beskrive enhetene 2 og 3.

Med mer spesiell henvisning til tegningen kommer den for-tynnete fødevæsken inn gjennom en ledning 10 fra en hvilken som

helst passende kilde. Dette kan være en hvilken som helst mate-

eller fødevæske som skal behandles men den illustrerte eksempelvise utførelsesform for oppfinnelsen er særlig anvendelig for fordampning av sulfittavlut. Fra innløpsledningen 10 fører forbindelsesledninger 11, 211 og 311.

Idet det vises til forbindelsesledningen 11 så fører denne til en luftutskiller 15 i fordamperenheten 1. Luftutskillere er velkjente og er i det vesentlige skrubbere av en hvilken som helst vanlig konstruksjon idet fødevæsken som sprøytes ut eller på annen måte innføres i toppen og beveger seg nedover gjennom luftutskilleren 15 av egen tyngde i motstrøm til. skrubbegassene. Føde-væsken til luftutskilleren går til slutt ned i oppsamlingsbeholderen 16 i bunnen av fordamperenheten 1 hvor den blander seg med ufordam-pet væskekonsentrat i denne beholderen. Passende ventilinnretninger 17 i ledningen 11 slipper inn en avpasset mengde fødevæske for å opprettholde det riktige blandingsforhold mellom fødevæske og kon-sentrat i oppsamlingsbeholderen 1.6.Blandingen i denne beholderen trekkes stadig ut gjennom ledningen 18 ved hjelp av pumpen 19. En hovedmengde av fødeblåndingen sendes av pumpen oppover gjennom ledningen 20 inn i et sprøytehode 21 hvorfra den hensiktsmessig sprøy-tes inn i fordampningskammeret 22 ned på varmevekslerrørene 23. Rensingen eller spylingen som heri beskrevet, er særlig effektiv når denne foregår med horisontale varmevekslerrør. Den mengde av blandingen som føres gjennom ledningen 20 inn i sprøytehodet, ut-gjør en hovedandel av uttaket fra beholderen 16, gjennom utløpsrø-ret 18.F.eks. kan 12 deler av blandingen fra 18 sendes opp gjennom røret 20 i forhold til 1 del som sendes inn i røret 24 for formål som skal forklares i det følgende.

På grunn av varme og trykk som fødevæsken underkastes inne i fordamperkammeret 22 fordamper en del av vanninnholdet og passerer gjennom tåkeutskilleren 25 eller en separator for medrevet ma-teriale. Disse dampene trekkes kontinuerlig ut gjennom tåkeutskilleren og inn i damputløpsledningen 26 idet den sistnevnte kommuniserer med en samleledning 27 som fører til en kompressor 28. Den siste kan drives av en turbin 29 og tjener til å komprimere den ut-tatte dampen og tømme den ut gjennom en ledning 30 som er forbundet ved hjelp av grenledningen 31 regulert av en ventil 32 med varme-vekslerrørene. Mens den passerer gjennom ledningen 30 blir dampen kjølt ved hjelp av en kondensatdusj ved 63 som i det følgende skal beskrives mer detaljert. I løpet av sin vei gjennom varmeveksler-rørene 23 gir den komprimerte damp fra seg sin kompresjonsvarme og sin latente varme, idet fødevæsken sprøytes mot yttersiden av var-mevekslerrørene 23. Dampene som føres ut fra dampkompressoren 28 er således i indirekte varmevekslerforhold til den innsprøytete fødevæske. Dampen i rørene 23 begynner å kondensere og kondensatet i trekkes ut gjennom ledningen 33 idet det er anordnet en regulerven-til 34 for utlufting av ikke-kondenserbare gasser ved utløpsenden av varmevekslerrørene 23, idet det er en ventil 35 i tømmeledningen for kondensatet.

Kondensatet fra ledningen 33 føres inn i en oppsamlings-beholder 36. En trykkutjevningsledning 37 fører fra toppen av varmtvannsbeholderen 36 til samlerøret 30.Beholderen 36 er anordnet for kontinuerlig å motta kondensat fra to av enhetene for anvendelse i den enheten som renses for fjernelse av beleggdannelsen.

Kondensatet i beholderen 36 tas ut med en pumpe 38 og sendes gjennom en ledning 39 forbi ventilen 40. Ledningen 39 kommuniserer med ledningene 41 og 42. Ledningen 42 kommuniserer gjennom ventilkontrollerte forbindelsesledninger 43, 243 og 343 med vaske-dusjene 25', 225' og 325' i tåkefraskillerne 25, 225 og 325 i de respektive fordamperenheter slik at en tåkeutskiller i den fordamperenheten som undergår rensing, kan renses samtidig med rørene.

Kondensatledningen 41 kommuniserer gjennom forbindelses-ledningene 44, 244 og 344, under kontroll av ventilene 45, 245 og 345, med innløpsledningene for fødevæske 11, 211 og 311 henholdsvis, hvorved rensekondensat kan erstatte fødevæske i innløpslednin-gen til den fordamperenhet som skal renses.

Den mindre del av konsentratet fra oppsamlingsbeholderen 16 som ikke føres til utsprøytingshodet 21, sendes gjennom en ledning 46, forbi ventilen 47 og inn i en ledning 49 for konsentrat-produktet. I en fordamper for sulfittavlut kan dette omfatte lut med et faststoffinnhold på ca. 14% til ca. 40%.

Fra ledningen 24 fører også en ledning 54 som kommuniserer med en utløpsledning 55. Den sistnevnte er anordnet for å

føre bort brukt vaskevann fra en enhet som renses idet vannet går inn i ledningen 55 og deretter ut i tømmeledningen 58 for passende bortbringing. Med hensyn til det forhold at kondensatet som tøm-mes ut fra de andre to enhetene ned i oppsamlingsbeholderne 36

for det varme kondensatet, kan være i overskudd i forhold til det vaskevannet som forbrukes og fraføres ved 55 fra den enheten som renses, så tas det forholdsregler for å opprettholde en korrekt balanse mellom det kondensat som anvendes for rensing og kondensat som produseres av enhetene som fordamper fødevæske. Dette ut-føres ved hjelp av en ventil 60 under kontroll av en nivåføleinn-retning 80 forbundet gjennom en følerledning 81 med ventilen 60, hvorved oveidcuddskondensat fra ledningen 39 sendes gjennom led-

ningen 59 til uttømning, enten ved hjelp av ledningen 58 som illustrert eller til separat anvendelse.

Som antydet ved 61 kan kjolevæske fra en passende kilde, som f.eks. kondensat fra ledningen 39, under regulering av ventilen 62, sprøytes inn i uttøpsrøret 30 fra kompressoren, gjennom dusjen 63, for å avkjøle dampen i dette. Turbinen 29 kan drives av høytrykksdamp som slippes inn gjennom ledningen 64 forbi en ventil 65 idet det er en damputførelsesledning 66 fra turbinen. En ledning 67, forbundet til ledningen 66, kan kommunisere med ledningene 68 som fører inn i dampledningen 27 til kompressoren for å overhete dampen og forhindre at blandingen bevirker korrosjon i kompressoren. Ytterligere utløpsdamp kan sendes gjennom ledningen 69 under regulering av ventilen 70 inn i kompressorutløpet 30 for å gi tilskudds-damp.

Tallet 74 angir en tank for tetthetsmålinger og tjener

til å.ta ut prøver av konsentratet fra ledningen 46.

Driftsmåten

Med anlegget i drift antas på et bestemt tidspunkt at fordamperenhet nr. 3 er den som skal renses og da trekkes kondensat fra enhetene 1 og 2 kontinuerlig ut gjennom kondensatledningen 33, ventilene 35 og 235 er da åpne, og ventilen 335 fra enheten som renses er lukket. I tillegg er ventilen 317 som kontrollerer tilførselen av fødevæske til fordamperenheten 3 stengt for å hindre denne tilførselen mens ventilene 17 og 217 som fører til fordamperenhetene 1 henholdsvis 2 er åpne. Rensekondensatet som pumpes gjennom ledningen 39 ved hjelp av pumpen 38 ledés inn i ledningen 311 som fører til enheten 3 med ventilen 345 åpnet og med ventilene 45 og 245 som fører til fordamperenhetene 1 henholdsvis 2 er lukket.

I tillegg føres rensekondensat fra ledningen 42 gjennom ledningen 343 inn i tåkefraskilleren 325 i enheten 3 for å vaske tåkefraskilleren idet ventilen 371 som kontrollerer strømmen gjennom ledningen 343 er åpen og ventilene 71 og 271 som fører til fordamperenhetene 1 henholdsvis 2 er stengt.

Rensekondensatet fra ledningene 41 og 344 som fører inn

i fordamperenheten 3 finner veien til oppsamlingsbeholderen 316 og sirkuleres ved hjelp av pumpen 319 opp gjennom ledningen 320 og inn i sprøytehodet 321 for å sprøyte rensekondensatet ut over fordam-perrørene 323. Under denne prosedyren holdes ventilen 347 under fordamperenheten 3 stengt for å hindre rensekondensat fra å komme ut i konsentratledningen 49. Ventilen 356 er åpen i ledningen 354 for å tillate fjernelsen av en ønsket mengde forbrukt vaskevann

fra enheten 3 som underkastes rensing, idet denne mengden pluss den mengde som tappes ut ved 59 er lik den samlete kondensatproduk-sjon i enhetene 1 og 2. Med henvisning til de korresponderende ventiler på enheten 1 henholdsvis 2 er ventilene 47 og 247 åpne og ventilene 56 og 256 er lukket.

Under rensing av fordamperenhet 3 er ventilen 332 lukket for å forhindre passasje fra kompressoren til det indre av varme-vekslerrørene i enhet 3. Korresponderende ventiler 32 og 232 i enhetene 1 henholdsvis 2 er selvfølgelig åpne mens disse enhetene er i drift.

Det er innlysende av det ovenstående at to av enhetene kan være i kontinuerlig drift, mens den tredje enhet underkastes rensing ved hjelp av kondensat fra fordampningskretsløpet av de to arbeiden-de enheter idet dette kondensatet sprøytes ut over varmeveksler-overflatene i enheten som renses for effektivt å fjerne beleggdan-nelser på denne. Etter at en enhet som f.eks. enheten 3 er. tilfredsstillende renset, reverseres ventilene for å returnere enheten til driftskretsløpet, og en av de andre enhetene, som f.eks. 1 eller 2, innføres i rensekretsløpet ved en passende omstilling av ventilene , som beskrevet i det foregående i forbindelse med fordamperenhet nr. 3. På denne måte kan en fler-enhets fordamper holdes i kontinuerlig drift idet en av fordamperne underkastes en renseope-rasjon etter behov.

Det er også klart at systemet holdes i balanse ved uttak av forbrukt vaskevann fra enheten som renses og fraføring av overskudd av kondensat fra arbeidsenhetene.

Claims (2)

1.Fremgangsmåte til å fjerne belegg fra varmevekslerflater i en fordamper av flertrinnstypen, med flere aggregater (1,2,3) hvor fordampningen foregår ved indirekte oppheting med damp fra aggregatene, og hvor dampkondensat oppsamles og nyttes til rensing av ett av dampaggregatene som for anledningen er utsjaitet,karakterisert vedat dampene fra de i virksomhet værende fordamperanlegg samles i en felles ledning (27) og føres til en kompressor (28) , hvor de på i og' for seg kjent måte komprimeres og deretter samles i en felles ledning (30) og derfra føres til de i virksomhet værende aggregater i deres varmeveksler-rør (23,223 eller 323), samt at kondensatene fra disse samles i en felles kondénsatbeholder (36) , hvorfra kondensat føres gjennom en ledning (41) og til det utsjaltede dampaggregat for å løse opp inkrustene i dette.

2. Apparat til å utføre fremgangsmåten i henhold til krav 1

for å fjerne belegg fra varmevekslerflater i en fordamper av flertrinnstypen, med flere aggregater (1 ,2,3) hvor fordampningen fore-

går ved indirekte opphetning med damp fra aggregatene, og hvor dampkondensat oppsamles og nyttes til rensing av et av dampaggregatene som for anledningen er utsjaltet,karakterisert

ved at apparatet innbefatter en felles ledning (27) for dampene

fra de i virksomhet værende fordamperanlegg, en kompressor (28) for komprimering av dampene, en felles utløpsledning (30) for føring av

de komprimerte dampene til varmevekslerrørene (23,223 eller 323) i respektive aggregater, en felles kondénsatbeholder (36) for oppsam-ling av kondensatene fra varmevekslerrørene, samt en ledning (41)

for føring av kondensatet til et hvilket som helst av dampaggregatene.