Przedmiotem wynalazku jest parownik o przeplywie pionowym, zwlaszcza do koncentracji przez odparo¬ wanie cieczy wrazliwych na temperature, na przyklad soku buraczanego, w którym to parowniku ciecz przeply¬ wa w postaci cienkiej warstwy na powierzchni wewnetrznej pionowych rur podgrzewanych z zewnatrz para.W aparatach tego typu jest istotne zeby ciecz byla rozdzielona jednolicie miedzy wszystkie rury. Z tego powodu próbowano stosowac liczne urzadzenia do rozdzielania cieczy. Znane urzadzenia zawieraja badz perforo¬ wana plyte umieszczona powyzej plyty laczacej wiazke rur, badz deflektory umieszczone na wejsciu rur w celu zmniejszenia do niewielkiej wartosci przekroju przejscia cieczy. Teurzadzenia nie sa jednakze skuteczne wówczas, gdy ciecz zawiera zawieszone w niej ciala stale, gdyz powoduja one szybkie zatykanie otworów plyty lub przejscia o malym przekroju usytuowane na wejsciu rur. Podobnie obrabia sie produkty powodujace inkrustacje, która tworzy sie na brzegach otworów lub na deflektorach, które tworza przejscia, czyniac te urzadzenia niesku¬ tecznymi. Ponadto jest konieczne wcelu dobrego funkcjonowania parownikazeby wydatek cieczy przeplywajacej przez kazda rure byl zawarty miedzy dwiema granicami odpowiadajacymi optymalnemu zwilzaniu rury. Na ogól wydatek zasilania jest niewystarczajacy a klasyczne rozwiazanie polega na recyrkulacji produktu wychodzacego z urzadzenia. To rozwiazanie ma jednak dwie niedogodnosci. Powoduje ono znaczne zwiekszenie czasu pobytu róznych frakcji produktu w parowniku, szkodliwego dla jakosci niektórych produktów wrazliwych na temperatu¬ re i zmniejszenie wspólczynnika wymiany cieplnej z powodu zwiekszenia koncentracji produktu krazacego, która jest bliska koncentracji wyj sciowej.Celem wynalazku jest polepszenie sprawnosci parownika tego typu stosujac lepsze rozdzielenie cieczy miedzy wszystkie rury i zwiekszajac bez recyrkulacji wydatek cieczy przeplywajacej przez kazda rure zachowu¬ jac optymalne zwilzanie rury.Cel ten osiagnieto przez wykonanie parownika o przeplywie pionowym zawierajacego wiazke rur piono¬ wych, których konce sa zamocowane w plytach górnej i dolnej.Istota wynalazku polega na tym, ze ten parownik zawiera rozdzielacz cieczy umieszczony na górnej plycie i kolpak umieszczony powyzej wiazki rur, w oddaleniu od ich konca górnego w celu uniemozliwienia cieczy spadania do czesci centralnej rur.2 125 734 Kolpaki sa zmontowane na koncu górnych elementów, których czesc dolna jest wprowadzona w rury, i których czesc górna spoczywa na koncu rury lub na górnej plycie.Elementy zaopatrzone w kolpaki sa utworzone przez ksztaltowniki zawierajace co najmniej trzy ramiona, z których co najmniej jedno zawiera w swojej czesci górnej odsadzenie za posrednictwem którego spoczywa na koncu rury lub na plycie górnej.Ksztaltowniki sa sciete skosnie, przy czym brzeg scietego ramienia jest zakonczony nizej niz czesc central¬ na ksztaltownika.Element i kolpak sa metalowe, przy czym kolpak jest pizyspawany do górnego konca elementu.Element i kolpak tworza jedna calosc odlewana.Powierzchnia górna kolpaka jest zaopatrzona w promieniowe rowki regularnie rozmieszczone wokól jego srodka.Korzystnie rozdzielacz jest utworzony przez co najmniej jedna warstwe pretów poziomych oddalonych od siebie, przy czym kazdy pret jest umieszczony powyzej szeregu rur. Mozna zastosowac kilka warstw pretów wzajemnie na siebie nalozonych z róznym ukierunkowaniem pretów.Te prety moga byc utworzone przez rury lub przez katowniki umieszczone krawedzia w kierunku ku górze.Wedlug innej cechy wynalazku, przestrzenie powyzej plyty górnej i ponizej plyty dolnej sa podzielone przez przegrody promieniowe, przy czym przegroda dolna jest usytuowana w tej samej plaszczyznie pionowej co przegroda górna tworzac w parowniku kilka sekcji dzialajacych niezaleznie od siebie, zas kazda sekcja zawiera swój wlasny rozdzielacz. Korzystnie, przegrody sa równolegle do kierunków rozmieszczenia rur a prety róznych warstw sa równolegle do przegród. Wedlug korzystnego przykladu wykonania, prety rozdzielaczy róznych przekrojów sa podparte przez cylindryczne dzwono spoczywajace na plycie górnej i przez przegrody, które sa przymocowane do tego dzwona i do centralnego slupa, przy czym tak utworzony zespól stanowi wymienialna jednostke.Korzystnie rozdzielacz zawiera ponadto króciec zasilajacy zaopatrzony w kilka ramion pod kazdym z których jest umieszczone kilka deflektorów stozkowych oddalonych od siebie pionowo i zaopatrzonych w srod¬ ku w otwory, przy czym srednica zewnetrzna i srednica otworu centralnego kazdego deflektora zmniejszaja sie od deflektora górnego do deflektora dolnego.Parownik pod dolna plyta zawiera separator odsrodkowy umieszczony w oslonie stanowiacej czesc dolna parownika, i utworzony z dwóch wspólsrodkowych dzwon ograniczajacych wzdluz scianki oslony, dwa wspólsrodkowe przejscia kolowe o rozpietosci katowej wiekszej od 270°, przy czym przejscie wewnetrzne jest polaczone z przestrzenia centralna oslony przez co najmniej jeden otwór w dzwonie wewnetrznym, majacym wylot na koncu przejscia zewnetrznego, a otwór wylotowy pary jest polaczony z drugim koncem przejscia zewnetrznego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia parownik wedlug wynalazku w przekroju pionowym, fig. 2 — parownik w widoku z góry bez pokrywy i niektórych elementów rozdzielacza cieczy nie przedstawionych dla jasnosci, fig. 3 — parownik w przekroju wzdluz linii C—C oznaczonej na fig. 1, fig. 4 — jeden z elementów umieszczonych w czesci górnej rur parownika, w przekroju pionowym, fig. 5 — element z fig. 4, w widoku z góry, fig. 6 - jeden z elementów, który moze byc wprowadzony do czesci górnej rur parownika w miejsce elementów z fig. 4, w widoku z boku, fig. — element z fig. 6 w widoku z dolu.Parownik przedstawiony na fig. 1—3 jest utworzony przez wiazke pionowych rur 10, których konce sa umocowane w otworach dwóch plyt 12 i 14 a obudowa 16 otaczajaca wiazke rur jest przymocowana wsposób sczelny z brzegami plyt w celu utworzenia z nimi komory parowej. Wiazka zawiera duza liczbe rur oddalonych od siebie i umieszczonych tak, ze sa one oddalone wzdluz trzech kierunków co 120°. Jedna taka rura zostala przedstawiona na fig. 1 dla jasnosci rysunku.Na plycie górnej 12 jest przyspawane dzwono cylindryczne 18, którego brzeg górny jest zaopatrzony w kolnierz, do którego jest przymocowana za pomoca srub lub sworzni pokrywa 20. Rozdzielacz cieczy jest umieszczony wewnatrz przestrzeni ograniczonej przez plyte 12, dzwono 18 i,pokrywe 20. Ten rozdzielacz zawiera korpus spoczywajacy na plycie 12 i utworzony przez dzwono 22, którego srednicajest nieco mniejsza od srednicy dzwona 18, centralny slup 24 i trzy przegrody promieniowe 26 laczace slup i dzwono, tworzace miedzy soba katy równe 120?.. Korpus jest umieszczony tak, ze trzy przegrody sa równolegle do trzech kierunków rozmieszczenia rur 10. Slup 24 zawiera pierscien umozliwiajacy demontaz rozdzielacza w celu czyszczenia lub naprawy, za pomoca aparatu pluczacego i ewentualnie jego wymiany przez urzadzenie zastecze.Przegrody ograniczaja wewnatrz dzwona 22 trzy identyczne przedzialy zawierajace to samo wyposazenie.To wyposazenie jest utworzone przez trzy nalozone na siebie warstwy rur poziomych 28. W kazdej warstwie,125734 3 rury 28 sa równolegle miedzy soba i sa oddalone od siebie a kazda rura jest umieszczona dokladnie powyzej szeregu rur 10, przy czym kierunki rur trzech warstw sa rózne i odpowiadaja trzem kierunkom rozmieszczenia rur 10.Rury 28 sa podparte przez plaskowniki zaopatrzone w otwory, przymocowane do dzwona 22 i przegród 26 tak, ze warstwy sa od siebie pionowo oddalone. W miejsce rur mozna uzyc prety majace odpowiedni przekrój.Mozna zwlaszcza zastosowac katowniki usytuowane krawedziami w kierunku ku górze.Na fig. 1 przedstawiono rury 28 jednego przedzialu a na fig. 2 pokazano tylko czesc rur 28 stanowiacych wyposazenie jednego z przedzialów, przy czym wyposazenie dwóch innych przedzialów nie zostalo przedstawio¬ ne.Dla kazdego przedzialu przewidziano króciec zasilajacy 30 z czterema odgalezieniami umieszczonymi w pokrywie 20. Tylko jeden taki króciec zostal przedstawiony na fig. 1 i 2 dla jasnosci rysunku. Kazda sekcja parownika ograniczona przez trzy plaszczyzny pionowe zawierajaca przegrody 26 moze byc zatem zasilana oddzielnie. Na kazdym odgalezieniu krócca 30 umieszczono szereg deflektorów stozkowych 32 zaopatrzonych w centralny otwór, przy czym srednica deflektorów i otworu centralnego zmniejsza sie od deflektora górnego do deflektora dolnego. Deflektory 32 umozliwiaja rozdzielanie cieczy na rury warstwy górnej. W wyniku kapilarno- sci ciecz rozprzestrzenia sie na calej dlugosci rur a nastepnie opada na rury warstwy posredniej gdzie to zjawisko powtarza sie. Nastepnie ona opada na rury warstwy dolnej i wreszcie na plyte. Zwazywszy, ze powyzej kazdego szeregu rur 10 i na calej jego dlugosci znajduje sie rura 28, ciecz bedzie rozdzielona na cala plyte miedzy szeregami rur. Nalezy zauwazyc, ze samo rozmieszczenie rur 28 warstwy dolnej równolegle do szeregu rur 10 ,powyzej tej warstwy jest bardzo wazne. Inne warstwy maja tylko na celu rozdzielenie cieczy na rury warstwy dolnej i ich rury moglyby byc skierowane róznie. Mozna takze przewidziec tylko dwie warstwy lub zachowac tylko warstwe dolna jesli rozdzielacz skojarzony z króccami zasilajacymi ma dostateczna wydajnosc.Chociaz rury 28 warstwy dolnej sa umieszczone powyzej szeregu rur 10, moze sie zdarzyc, ze struzki cieczy spadaja na czesc centralna tych rur 10 czego nalezy uniknac. Wym celu umieszczono w kazdej rurze na jej koncu górnym element 34 zaopatrzony w kolpak, który chroni wejscie rury. W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 4 i 5 ten element jest utworzony przez teownik 36, do którego jest przymocowany kolpak 38 za pomoca spawania punktowego. Srodnik ksztaltownika jest wykrojony tak, ze tworzy na koncu górnym odsadzenie 40 za posrednictwem którego ten element spoczywa na koncu rury. Ten element móglby równiez spoczywac na plycie jesli rura bylaby zakonczona na powierzchni górnej plyty. Wszystkie trzy ramiona ksztaltownika sa sciete skosnie na ich koncu dolnym jak to przedstawiono na fig. 4 tak, ze ciecz przeplywajaca na tych ramionach jest kierowana na wewnetrzna powierzchnie rury. W tym przykladzie wykonania kolpak 38 jest plaski i ma srednice w przyblizeniu równa srednicy zewnetrznej rury 10. Moze on takze byc wypukly i miec srednice nieco wieksza od srednicy rur.Na fig. 6 i 7 przedstawiono inny przyklad wykonania elementu 34. Ten element jest wykonany z odlewni¬ czego tworzywa sztucznego i zawiera trzy ramiona rozmieszczone co 120° i rowki promieniowe 42 na powierz¬ chni górnej kolpaka w celu zapewnienia lepszego rozdzialu na calym jego obwodzie cieczy, która do niego doplywa.Zwazywszy, ze kolpaki sa nieco oddalone od konców rur 10 i ze przekrój czesci elementów wprowadza¬ nych w rury jest mniejszy od przekroju rur nie ma ryzyka zatkania wejscia rur przez zanieczyszczenia, które moze zwawie rac ciecz.Oslona 44 jest przymocowana pod plyta dolna 14. Jest ona podzielona na trzy przedzialy przez przegrody 45 rozmieszczone co 120° w tej samej plaszczyznie pionowej co przegrody 26, przy czym kazdy przedzial zawiera przy podstawie otwór wylotowy 47.Separator kropelek unoszonych przez parownikjest umieszczony pod plyta 14 w oslonie 44. Ten separator jest utworzony przez dwa dzwona 46 i 48 ograniczajace miedzy soba i ze scianka oslony dwa wspólsrodkowe przejscia kolowe 50 i 52, których rozpietosc katowa wynosi 270 i 360°. Te dwa przejscia sa zamkniete w ich czesci górnej przez nachylony dach pierscieniowy 54 a przy podstawie przez uklad przegród 56 umozliwiajacy przeplyw do wnetrza oslony, cieczy oddzielonej zbieranej w przejsciach 50 i 52.Dwa przedzialy ograniczone przez przegrody 26 sa polaczone z przejsciem wewnetrznym 50 przez otwory 58 i 60 o duzym przekroju usytuowane w dzwonie 46. Para wytworzona w sekcjach parownika odpowiadajacych tym przedzialom przenika do przejscia 50 poprzez te otwory i wyplywajak to wskazano strzalkami na fig. 3, az do wejscia przejscia 52 gdzie miesza sie ona z para pochodzaca z trzeciego przedzialu przeplywajaca przez otwór 62 dzwona 46. Calkowity wydatek pary przeplywa wówczas w przejsciu zewnetrznym 52 az do otworu wyloto¬ wego 64 parownika. Podczas przeplywu pary w przejsciach 50 i 52, kropelki cieczy sa oddzielane od pary w wyniku sily odsrodkowej i ukladaja sie odpowiednio na dzwonie 48 i na sciance oslony 44 skad przeplywaja w kierunku do dolu w wyniku sily ciezkosci az do dna oslony poprzez przegrody 56.4 125734 Bizeg górny otworów 58, 60 i 62 oraz ich bok pionowy przeciwny do przyleglej przegrody 45 sa otoczone przez iynny 66, które pozwalaja cieczy spasc na dach 54 i uniknac tworzenia przed otworami zaslony wodnej, pizez która musialaby przejsc para.Tizy sekcje parownika sa polaczone szeregowo i przeplywa przez nie kolejno ciecz. Polaczenia miedzy róznymi sekcjami sa dokonane za pomoca srodków klasycznych, na przyklad za pomoca pomp odsrodkowych.Torozwiazanie umozliwia dla danego wydatku cieczy, otrzymanie najlepszego zwilzania rur 10 bez dokonywania recyrkulacji i dajac praktycznie identyczny czas przebywania wszystkim czastkom cieczy. Otrzymuje sie w kazdej sekcji parownika srednia koncentracji cieczy mniejsza od koncentracji spotykanej w aparatach z recyrkulacja, a stad wynika polepszenie wspólczynnika wymiany cieplnej w kazdej sekcji a w wyniku i w parowniku, zmniej¬ szenie zabarwienia i znaczne zmniejszenie pogorszenia jakosci w przypadku produktów*termoczulyeh.Para podgrzewana jest wprowadzona do komory parowej przez otwór 68. Para kondensujac sie przekazuje cieplo cieczy przeplywajacej na powierzchni wewnetrznej rur 10. Para jest nastepnie skutecznie rozdzielona na calej sekcji wiazki rur przez wewnetrzne dzwono 70, które zapewnia lepsza ochrone rur 10 umieszczonych na wprost otworu 68. Wyjscia cieczy skondensowanej i nieskondensowanej sa usytuowane w czesci dolnej obudowy 16. Ujscia pary sa usytuowane w czesci górnej obudowy w przypadku gdy chce sie dokonac plukania wiazki doprowadzajac pare w nadmiarze, przy czym to plukanie umozliwia wyeliminowanie lekkich frakcji nieskonden- sowanych.Ciecz i wytworzona para przeplywaja z góry do dolu wzdluz rur 10 az do oslony 44. Ciecz spada na dno oslony wjednym z przedzialów skad jest przepompowywana pompa do sekcji nastepnej parownika lub do innego stanowiska wytwarzania, podczas gdy para przechodzi przez separator i jest usuwana otworem 64.Chociaz parownik opisany powyzej zawiera trzy sekcje polaczone szeregowo, ich liczba nie jest ograniczona i moze byc dobrana w kazdym przypadku do otrzymania optymalnego zwilzania rur. Jesli wydatek zasilania jest wystarczajacy, parownik bedzie stosowany w sposób klasyczny z jednym przejsciem produktu.Zastrzezenia patentowe 1. Parownik o przeplywie pionowym, zawierajacy wiazke pionowych rur, których konce sa przymocowa¬ ne do plyt górnej i dolnej, znamienny tym, ze zawiera rozdzielacz cieczy umieszczony na górnej plycie (12) i kolpak (38) umieszczony powyzej wiazki rur (10), w oddaleniu od ich konca górnego w celu uniemozliwie¬ nia cieczy spadania do czesci centralnej rur. 2.Parownik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kolpaki (38) sa zmontowane na koncu górnym elementów (34), których czesc dolnajest wprowadzona w rury (10), i których czesc górna spoczywa na koncu rury (10) lub na górnej plycie (12). 3. Parownik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze elementy (34) zaopatrzone w kolpaki (38) sa utworzone przez ksztaltowniki zawierajace co najmniej trzy ramiona, z których co najmniej jedno zawiera w swojej czesci górnej odsadzenie (40) za posrednictwem którego spoczywa na koncu rury (10) lub na plycie górnej (12). 4.Parownik wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ksztaltowniki sa sciete skosnie, przy czym brzeg scietego ramienia jest zakonczony nizej niz czesc centralna ksztaltownika. 5. Parownik wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze element (34) i kolpak (38) sa metalowe, przy czym kolpak (38) jest przyspawany do górnego konca elementu (34). 6t Parownik wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze element (34) i kolpak (38) tworza jedna czesc odlewana. 7. Parownik wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze powierzchnia górna kolpaka (38)jest zaopa¬ trzona w promieniowe rowki (42) regularnie rozmieszczone wokól jego srodka. 8. Parownik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozdzielacz jest utworzony przez co najmniej jedna warstwe pretów poziomych (28) oddalonych od siebie, przy czym kazdy pret jest umieszczony powyzej szeregu rur (10). 9. Parownik wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze rozdzielacz jest utworzony przez kilka warstw nalozonych na siebie pretów poziomych (28), przy czym prety kazdej warstwy sa równolegle wzgledem siebie, a ukierunkowanie pretów kazdej warstwy jest rózne od ukierunkowania pretów innej warstwy. 10.Parownik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przestrzenie powyzej plyty górnej (12) i ponizej plyty dolnej (14) sa podzielone przez przegrody promieniowe (26,45), przy czym przegroda dolna (45) jest usytuowana w tej samej plaszczyznie pionowej co przegroda górna (26) tworzac w parowniku kilka sekcji dzialajacych niezaleznie od siebie, zas kazda sekcja zawiera swój wlasny rozdzielacz.125 734 5 11. Parownik wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze przegrody promieniowe (26, 45) sa równo¬ legle do kierunku rozmieszczenia rui (10) a rozdzielacz kazdej sekcji parownika jest utworzony przez kilka nalozonych na siebie warstw pretów poziomych (28), przy czym prety kazdej warstwy sa równolegle do jednej z przegród, zas ukierunkowanie pretów kazdej warstwy jest rózne od ukierunkowania innych warstw. 12. Parownik wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze prety (28) sa podparte przez cylindryczne dzwono (22) spoczywajace na plycie górnej (12), przy czym tak utworzony zespól stanowi wymienna jednostke. 13. Parownik wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze prety (28) sa utworzone przez rury. 14. Parownik wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze prety (28) sa utworzone przez katowniki usytuowane swoimi krawedziami w kierunku ku górze. 15. Parownik wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze rozdzielacz zawiera ponadto króciec zasilajacy (30) zaopatrzony w kilka ramion pod kazdym z których jest umieszczone kilka deflektorów stozkowych (32) oddalonych od siebie pionowo i zaopatrzonych w srodku w otwory, przy czym srednica zewnetrzna i srednica otworu centralnego kazdego deflektora zmniejszaja sie od deflektora górnego do deflektora dolnego. 16. Parownik wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze pod dolna plyta (14) zawiera separator odsrodkowy umieszczony w oslnie (44) stanowiacej czesc dolna parownika, i utworzony z dwóch wspólsrodko- wych dzwon (46, 48) ograniczajacych wzdluz scianki oslony (46), dwa wspólsrodkowe przejscia kolowe (50, 52) o rozpietosci katowej wiekszej od 270u, przy czym przejscie wewnetrzne (50) jest polaczone z przestrzenia centralna oslony (44) przez co najmniej jeden otwór (58, 60) w dzwonie wewnetrznym (46), majacym wylot na koncu przejscia zewnetrznego (52), a otwór wylotowy (64) pary jest polaczony z drugim koncem przejscia zewnetrznego (52). 3L^125 734 FIG 2 FIG.3 FI6.4 ¦£ <¦*?. i i. j. 38_ 4P_ K/////7 40 FIG 5 FIG.6 U VJ Ul IAU FIG. 7 Pracownia Poligraficzni UP PRL. Naklad 100 egz.Ona 100 zl PL PL