RU2077488C1

RU2077488C1 - Distiller

Info

Publication number: RU2077488C1
Application number: RU94028148A
Authority: RU
Inventors: Юрий Федорович Воробьев; Николай Иванович Машугин
Original assignee: Юрий Федорович Воробьев; Николай Иванович Машугин
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1997-04-20
Also published as: RU94028148A

Abstract

FIELD: chemical engineering, heat-power engineering; boilers of thermal power stations. SUBSTANCE: distiller has cylindrical housing with inlet and outlet branch pipes, evaporator mounted coaxially in spaced relation, cylindrical heater mounted coaxially in spaced relation in evaporator, fan located in upper portion of housing, condenser mounted on inner surface of housing and condensate receiver. Branch pipe connecting the upper portion of condenser with evaporator is introduced into evaporator tangentially and starting liquid fed to evaporator continues rotary motion along its inner surface. In course of heating, stating liquid gets pressed off surface of heater forming vapor jacket continuously moving upward. Vapor is discharged to gap between evaporator and condenser where it is condensed and then it is directed to condensate receiver. Fan 7 is used to intensify process of transportation of vapor-gas mixture and to maintain rarefaction above evaporation surface. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к процессам и аппаратам химической технологии и может быть использовано в химико-технологических и теплоэнергетических процессах, в частности, в котельных теплоэлектростанций. The invention relates to processes and apparatuses of chemical technology and can be used in chemical-technological and heat power processes, in particular, in boiler plants of thermal power plants.

Известен дистиллятор, содержащий цилиндрический корпус с входным и выходными патрубками, расположенные в корпусе цилиндрический испаритель, установленный в нем с зазором коаксиально, нагреватель, вентилятор, расположенный в верхней части корпуса, конденсатор и сборник конденсата. Конденсатор охватывает нижнюю часть испарителя, под которым расположен нагреватель. Пар, отведенный из верхней части корпуса вентилятором, адиабатически сжимается и подается специальным трубопроводом в конденсатор. A known distiller comprising a cylindrical housing with inlet and outlet nozzles, a cylindrical evaporator located in the housing, coaxially mounted in it with a gap, a heater, a fan located in the upper part of the housing, a condenser and a condensate collector. The condenser covers the lower part of the evaporator, under which the heater is located. The steam diverted from the upper part of the housing by the fan adiabatically compresses and is supplied by a special pipeline to the condenser.

Недостатком данной конструкции является невозможность использования аппарата для получения конденсата с минимальными содержанием примесей за счет паролифтного эффекта. Кроме того, мала общая производительность установки из-за малой скорости конденсации. The disadvantage of this design is the inability to use the apparatus to obtain condensate with a minimum content of impurities due to the vapor lift effect. In addition, the overall performance of the installation is low due to the low condensation rate.

Задачей данного изобретения является повышение производительности дистиллятора за счет обеспечения полного теплосъема с поверхности нагревателя, а также повышение качества получаемого конденсата. The objective of the invention is to increase the performance of the distiller by providing complete heat removal from the surface of the heater, as well as improving the quality of the resulting condensate.

Поставленная задача решается тем, что в дистилляторе, содержащем цилиндрический корпус с входным и выходными патрубками, расположенные в корпусе цилиндрический испаритель, установленный в нем с зазором коаксиально, нагреватель, вентилятор, расположенный в верхней части корпуса, конденсатор и сборник конденсата, согласно изобретению, нагреватель выполнен в виде цилиндра, поверхности которого образуют острую кромку в верхней его части, и установлен в испарителе с зазором коаксиально, конденсатор расположен по внутренней поверхности корпуса, а патрубок, соединяющий верхнюю часть конденсатора с испарителем введен в испаритель тангенциально. The problem is solved in that in a distiller containing a cylindrical housing with inlet and outlet nozzles, a cylindrical evaporator located in the housing installed coaxially with a gap in it, a heater, a fan located in the upper part of the housing, a condenser and a condensate collector, according to the invention, a heater made in the form of a cylinder, the surfaces of which form a sharp edge in its upper part, and is installed in the evaporator with a coaxial gap, the condenser is located on the inner surface of the core pus, and the pipe connecting the upper part of the condenser with the evaporator is introduced tangentially into the evaporator.

На чертеже представлена схема дистиллятора, продольное сечение. The drawing shows a diagram of a distiller, a longitudinal section.

Дистиллятор содержит цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 с зазором коаксиально установлен цилиндрический испаритель 4, внутри которого с зазором коаксиально расположен цилиндрический нагреватель 5, внутренняя поверхность которого может быть выполнена, например, конической, образующей острую кромку в верхней его части. Корпус 1 может быть выполнен двойным с полостью между его наружной и внутренней стенками по всему объему или частично, например, в верхней торцевой и нижней боковой его частях. Полость заполняется исходной жидкостью и является конденсатором 6. Верхняя торцевая часть корпуса выполнена конической, сужающейся в верхней части. В вершине конуса имеется отверстие, в котором герметично установлен вал привода вентилятора 7, лопасти которого расположены над испарителем 4. Вместо вентилятора может быть использован эжекционный насос. В верхней части полости корпуса 1 установлен патрубок 8, второй конец которого введен в нижнюю часть испарителя 4 тангенциально. В днище испарителя 4 расположен продувочный патрубок 9, выходящий из корпуса 1, для слива рассола. В нижней части зазора между корпусом 1 и испарителем 4 находится сборник конденсата 10, соединенный с выходным патрубком 3. В верхней части сборника конденсата расположен газоотводный патрубок 11. The distiller contains a cylindrical housing 1 with input 2 and output 3 nozzles. A cylindrical evaporator 4 is coaxially mounted in the housing 1 with a gap, inside of which a cylindrical heater 5 is coaxially located with a gap, the inner surface of which can be made, for example, conical, forming a sharp edge in its upper part. The housing 1 can be made double with a cavity between its outer and inner walls throughout the volume or partially, for example, in the upper end and lower side parts. The cavity is filled with the original liquid and is a condenser 6. The upper end part of the housing is conical, tapering in the upper part. At the top of the cone there is a hole in which the drive shaft of the fan 7 is sealed, the blades of which are located above the evaporator 4. Instead of the fan, an ejection pump can be used. In the upper part of the cavity of the housing 1, a pipe 8 is installed, the second end of which is introduced tangentially into the lower part of the evaporator 4. At the bottom of the evaporator 4 there is a purge pipe 9 exiting the housing 1 for draining the brine. In the lower part of the gap between the housing 1 and the evaporator 4 there is a condensate collector 10 connected to the outlet pipe 3. In the upper part of the condensate collector there is a gas outlet 11.

Дистиллятор работает следующим образом. The distiller works as follows.

Исходная жидкость подается через входной патрубок 2 в полость корпуса 1 и по патрубку 8, соединяющему верхнюю часть конденсатора 6 с испарителем 4 и входящему в испаритель 4 тангенциально, заполняет испаритель 4, затапливая нагреватель 5. Исходная жидкость, поступившая в испаритель 4 будет продолжать вращательное движение вдоль его внутренней поверхности. Затем включают нагреватель 5, исходная жидкость, нагреваясь, будет "отжиматься" от поверхности нагревателя, образуя "паровую рубашку", непрерывно движущуюся снизу вверх вдоль поверхностей нагревателя. Пар при этом входит по упорядоченной траектории в паровое пространство, т.к. образовавшись, он будет концентрироваться на острой верхней кромке нагревателя 5 и выводится в зазор между корпусом 1 и испарителем 4. Вращающиеся лопасти вентилятора 7 ускоряют процесс транспортировки образовавшегося в испарителе 4 пара, поддерживая разряжение над поверхностью испарения, что усиливает процесс парообразования в испарителе 4 и нагнетает избыточное давление в зазоре между конденсатором 6 и испарителем 4. Кроме того, вентилятор 7 задает вращение поверхностному слою нагретой жидкости и пару над ней. Это обеспечивает растяжение пленки поверхностного натяжения по всей ее площади и, тем самым, облегчает прохождение через нее молекул испаряющейся жидкости. Парогазовая смесь, поступившая в верхнюю часть зазора между конденсатором 6 и испарителем 4, конденсируется на конденсаторе 6 и стекает в сборник конденсата 10. Растворенные в исходной жидкости газы выводятся через патрубок 11 вместе с остатками несконденсировавшегося пара. Через патрубок 9 осуществляют периодическую или непрерывную продувку испарителя. Конденсат сливают через патрубок 3. The source liquid is fed through the inlet pipe 2 into the cavity of the housing 1 and through the pipe 8 connecting the upper part of the condenser 6 with the evaporator 4 and entering the evaporator 4 tangentially, fills the evaporator 4, flooding the heater 5. The source liquid entering the evaporator 4 will continue to rotate along its inner surface. Then, the heater 5 is turned on, the initial liquid, when heated, will be "squeezed" from the surface of the heater, forming a "steam jacket", continuously moving from bottom to top along the surfaces of the heater. In this case, steam enters the steam space along an ordered trajectory, since formed, it will concentrate on the sharp upper edge of the heater 5 and is discharged into the gap between the housing 1 and the evaporator 4. Rotating blades of the fan 7 accelerate the process of transporting the vapor formed in the evaporator 4, maintaining a vacuum over the evaporation surface, which enhances the process of vaporization in the evaporator 4 and pumps excess pressure in the gap between the condenser 6 and the evaporator 4. In addition, the fan 7 sets the rotation of the surface layer of the heated liquid and a pair above it. This ensures the stretching of the surface tension film over its entire area and, thereby, facilitates the passage of molecules of the evaporating liquid through it. The vapor-gas mixture entering the upper part of the gap between the condenser 6 and the evaporator 4 is condensed on the condenser 6 and flows into the condensate collector 10. The gases dissolved in the initial liquid are discharged through the pipe 11 together with the remnants of non-condensed vapor. Through the pipe 9 carry out periodic or continuous purging of the evaporator. Condensate is drained through pipe 3.

Использование предлагаемой конструкции дистиллятора по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества:
1. Повышение качества получаемого конденсата.Using the proposed design of the distiller compared with existing provides the following advantages:
1. Improving the quality of the resulting condensate.

2. Повышение производительности дистиллятора, либо снижение энергозатрат при производительности на уровне прототипа. 2. Improving the performance of the distiller, or reducing energy consumption with productivity at the level of the prototype.

Эти преимущества обеспечиваются организацией направленного потока исходной жидкости и перераспределения температур по радиусу испарителя. These advantages are provided by the organization of the directed flow of the initial liquid and the redistribution of temperatures along the radius of the evaporator.

Claims

1 A distiller comprising a cylindrical housing with inlet and outlet nozzles, a cylindrical evaporator located in the housing, mounted coaxially with a gap, a heater, a fan located in the upper part of the housing, a condenser and a condensate collector, characterized in that the heater is made in the form of a cylinder, the surface of which form a sharp edge in its upper part, and is installed in the evaporator with a coaxial gap, the condenser is located on the inner surface of the housing, and the nozzle connecting the upper part to a condenser with an evaporator introduced tangentially into the evaporator.