Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ciaglego odparowywania mieszanin cieklych oraz mieszanin cieklych zawierajacych substancje stale i mieszanin, gdzie wskutek odparowywania wydzielaja sie substancje stale.Znane dotychczas bardzo liczne sposoby i urzadzenia do odparowywania róznych mieszanin, mozna podzielic zasadniczo na dwa rodzaje, a mianowicie: pracujace okresowo i pracujace w sposób ciagly.Urzadzenie wyparne pracujace okresowo, najczesciej ogrzewane walczaki lub walczaki polaczone z grzejni¬ kami rurowymi posiadaja znaczne gabaryty w stosunku do wydajnosci, a czas przebywania mieszaniny odparowy¬ wanej w podwyzszonej temperaturze jest dlugi. Prosta budowa, latwa obsluga, trwalosc, praca w szerokim zakresie temperatur i cisnien, powoduje, ze sa one stosowane szeroko w dalszym ciagu w przemysle, glównie w malych instalacjach lub w bardzo trudnych warunkach eksploatacji.Urzadzenia wyparne pracujace w sposób ciagly stosuje sie do odparowywania duzych ilosci cieczy w szerokim zakresie temperatur i cisnien w instalacjach przemyslu chemicznego, spozywczego itp. Posiadaja one zazwyczaj bardzo duza powierzchnie grzejna, przy malych pojemnosciach i gabarytach. Uzyskuje sie to, przez zastosowanie jako grzejników, rur umieszczonych wewnatrz aparatu, róznego rodzaju wymienników rurkowych, niejednokrotnie pracujacych szeregowo, najczesciej z wymuszonym obiegiem mieszaniny odparowywanej. W celu zmniejszenia ilosci zuzywanego ciepla instalowane sa baterie wyparne. Poszczególne wyparki pracuja pod stopniowo malejacym cisnieniem, a pary wyparki o wyzszym cisnieniu ogrzewaja nastepna, pracujaca przy cisnieniu nizszym. Czesc ciepla zawartego w parach równiez udaje sie odzyskac przez wprowadzenie ich do skraplaczy, które sa wytwornicami pary przemyslowej o nizszej temperaturze itp.Tylko nieliczne stosowane wyparki ciagle, posiadaja rózny sklad mieszaniny odparowywanej w jednym urzadzeniu wyparnym. Do tego rodzaju wyparek zalicza sie wyparki cienko-warstwowe, w których mieszanina plynaca po ogrzewanych powierzchniach w cienkiej warstwie, stopniowo ubozeje w skladnik latwiej lotny.2 88 137 Odprowadzane pary, posiadaja sredni sklad par powstajacych na drodze plynacej mieszaniny. Cienka ruchoma warstwa mieszaniny odparowywanej wytwarzana na powierzchniach grzejnych przez elementy wirujace, umozli¬ wia intensywne i selektywne odparowywanie kolejno, skladników mieszaniny. Czas zetkniecia sie mieszaniny odparowywanej z powierzchnia grzejna w tych wyparkach jest nadzwyczaj krótki, a stosuje sie je do odparowy¬ wania substancji nietrwalych w podwyzszonych temperaturach. Tego typu urzadzenia posiadaja ogrzewanie strefowe, o stopniowo podwyzszanej temperaturze w przeciwpradzie do przeplywajacej mieszaniny odparowywa¬ nej.Skomplikowana konstrukcja i trudna eksploatacja wyparek cienko-warstwowych ogranicza ich zastosowa¬ nia, pomimo bardzo korzystnych parametrów technicznych pracy.Celem wynalazku bylo opracowanie urzadzenia do odparowywania mieszanin w sposób ciagly w szerokim zakresie skladu, temperatur, cisnienia i lepkosci. Odparowywane mieszaniny moga zawierac ciala stale, stanowiace zanieczyszczenia badz wykrystalizowujace podczas zageszczania.Urzadzenie wyparne wedlug wynalazku sklada sie z zasadniczych dwu czesci, a mianowicie: z cylindra zewnetrznego z plaszczem grzejnym lub segmentami cylindrycznymi grzejnymi, oraz z wkladu dzielacego wnetrze cylindra ha komory prostopadle do jego osi. Wklad ten stanowi centryczny do osi cylindra walec, na którym umieszczone sa w odpowiednich odstepach kolowe przegrody o srednicach nieznacznie mniejszych oc srednicy cylindra. Przegrody moga byc zastapione przez odpowiednie uksztaltowanie walca. Szczeliny powstale pomiedzy przegrodami i cylindrem zewnetrznym sluza do przeplywu mieszaniny odparowywanej z komory do komory nastepnej. Dobrane odpowiednio rozmiary szczelin umozliwiaja przeplyw w jednym kierunku (zasila¬ nie), a nie zezwalaja na wymiane skladu mieszaniny odparowywanej pomiedzy sasiednimi komorami. Centrycz¬ ny walec, na którym sa umieszczone przegrody moze posiadac rózna, zaleznie od potrzeby srednice i budowe.W przypadku zastosowania tylko ogrzewania zewnetrznego cylindra wyparki z wkladem nieruchomym, przegrody wykonuje sie z pojedynczych blach, a centryczny walec wykonany z rury lub pelnego walu jest elementem montazowym przegród. W celu zwiekszenia powierzchni grzejnej wyparki, ogrzewa sie cylinder wewnetrzny, doprowadzajac do jego wnetrza i do przegród dzielacych wyparke na komory, media grzejne.Powyzszy wariant wyparki nadaje sie najkorzystniej do odparowywania mieszanin trwalych w podwyzszonych temperaturach, o malych lepkosciach, nie zawierajacych osadów. Wklad o duzej srednicy, zblizony do wewne¬ trznej sciany cylindra, z ogrzewanymi przegrodami napedzany silnikiem, zaopatrzony w lopaty mieszajace, najkorzystniej nadaje sie do odparowywania mieszanin lepkich, nietrwalych w podwyzszonych temperaturach.Wyparka ustawiona pod niewielkim katem do poziomu z wkladem ruchomym, zaopatrzonym w skrobaki, napedzanym silnikiem, osady lub substancje wypadajace podczas odparowywania, przesuwa pod przegrodami do obnizonego konca gdzie podlaczone sa odbieralniki. Usuwane w sposób ciagly lub okresowo substancje stale nie powoduja pogorszenia pracy powierzchni grzejnych. Wyparka wyposazona w odpowiednie urzadzenia uzupelnia¬ jace, (odbieralniki, pompy itd.) moze pracowac pod zwiekszonym lub zmniejszonym cisnieniem. Zewnetrzny cylinder z plaszczem grzejnym lub podzielony na segmenty grzejne, moze byc ogrzewany medium o jednako¬ wych parametrach lub róznych. W pewnych przypadkach, gdy róznica temperatur powstajacych w komorach jest wystarczajaca do ogrzewania komór odparowujacych mieszanine w nizszych temperaturach, mozna uzyc par wytwarzanych w komorach o wyzszej temperaturze. Odprowadzane pary oddestylowanego produktu z komory kieruje sie do przestrzeni parowej nastepnej komory (przeciwprad). Mozna je takze zbierac z kilku komór w sekcje i wykorzystywac do ogrzewania komór sekcji wyparki pracujacych w nizszych temperaturach lub odprowadzac do wspólnego kolektora.Istotnym czynnikiem konstrukcyjnym poprawnej pracy wyparki jest zapewnienie mozliwie jednakowego cisnienia par we wszystkich komorach pracujacej wyparki. Szczeliny pomiedzy zewnetrznym cylindrem wyparki i przegrodami wkladu, w przestrzeni parowej (nad ciecza), przy równych cisnieniach nie powoduja mieszania sie par z sasiednich komór. Pary o róznym skladzie z poszczególnych komór lub zespolów komór, mozna nawet kierowac do oddzielnych skraplaczy z odbieralnikami, a skropliny czesciowo zawracac do .komór o nizszej (podobienstwo do ciaglej kolumny destylacyjnej) albo wyzszej temperaturze pracy.Sposób prowadzenia odparowywania w wyzej opisanym urzadzeniu jest uzalezniony od wlasciwosci mieszaniny odparowywanej, konstrukcji uzytego urzadzenia i moze byc prowadzony przy maksymalnym napelnieniu komór lub przy nieznacznym napelnieniu komór. Wyparka z nieruchomym wkladem dzielacym przestrzen wyparki na komory, pracuje poprawnie tylko przy maksymalnym napelnieniu komór. Wyparke z ruchomym wkladem dzielacym przestrzen wyparki na odpowiednia do potrzeb ilosc komór, zaopatrzonym w lopaty mieszajace, mozna napelnic maksymalnie lub czesciowo. Przy odpowiednio dobranych obrotach wkladu-mieszadla, ciecz z dna komory napelnionej czesciowo jest rozrzucana po powierzchniach grzejnych komór, odparowuje w cienkiej ruchomej warstwie (praca zblizona do wyparki filmowej). Przy tym sposobie prowadzenia wyparki, czas przebywania odparowywanej cieczy w podwyzszonych temperaturach jest bardzo88137 3 krótki. W przypadku wypadania wiekszej ilosci substancji stalych lub krysztalów substancji rozpuszczonej w mieszaninie, uzyskuje sie bardzo drobne krysztaly.Przykladowe urzadzenia wedlug wynalazku" pokazano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wyparke z pojedynczym plaszczem grzejnym, nieruchomym wkladem dzielacym przestrzen wyparki na komory, fig. 2 przedstawia wyparke z dwoma segmentami grzejnymi zewnetrznego cylindra wyparki, z segmentowymi komora¬ mi zbiorczymi par, ruchomym wkladem, do przegród dzielacych wyparke na komory zamocowane sa skrobaki, które jednoczesnie mieszaja zawartosc, fig. 3 urzadzenie najbardziej uniwersalne z ruchomym wkladem ogrzewa¬ nym do dwu róznych temperatur, z sekcyjnym ogrzewaniem cylindra zewnetrznego, z wykorzystaniem entalpii odparowywanej cieczy. Na rysunku oznaczono poszczególne elementy skladowe wyparek: 1 — zewnetrzny cylinder wyparki, 2 — plaszcz grzejny lub segmenty grzejne cylindra zewnetrznego, 3 — przegrody dajace komory wyparki wykonane z pojedynczych blach zamocowane do walu wkladu lub utworzone przez odpowiednie uksztaltowanie walu wkladu, 4 —wal wkladu nieruchomy lub obracajacy sie w lozyskach, 4a — skrobaki jednoczesnie mieszajace zawartosc wyparki umocowane do przegród, 5 — rury lub komory segmentowe odprowadzajace pary z komór, 6 — dlawice studzone umozliwiajace wyprowadzenie walu na zewnatrz, 7 — od¬ bieralnik z warstwa filtracyjna lub bez, 8 — zbiornik przejsciowy, 9 — lapacz kropel.Do opisanych urzadzen, nalezy w poszczególnych przypadkach zastosowania, dobrac optymalne rozwiaza¬ nie technologiczne wyparki, materialy, urzadzenia pomocnicze, cisnienie i medium grzejne o odpowiednich parametrach, zgodnie ze znanymi zasadami budowy urzadzen wyparnych.Przyklad. Urzadzenie przedstawione schematycznie na rys. nr 2, uzyto do zageszczania wprowadzanej mieszaniny skladajacej sie z 58% wody, 25% gliceryny i 17% soli kuchennej. Pochylenie cylindra zewnetrznego wynosilo 2%. Do pierwszej sekcji plaszcza grzejnego wprowadzono pare wodna o cisnieniu 1 atn. do drugiej 3 atn. cisnienie w wyparce wynosilo 150 mm Hg. Skrobak-mieszadlo napedzane silnikiem elektrycznym posiada¬ lo szybkosc 1 m/sek. Wyprowadzana miesz&nina z drugiego konca wyparki posiadala 81% gliceryny, 10% wody i 9% soli. Sól, która wypadala oddzielano na filtrze od gliceryny zageszczonej. Odparowanie wynosilo 23 kg/m2/h. Pobrane próbki z komór srodkowych posiadaly sklad posredni. PL