RU2197311C2

RU2197311C2 - Forced-circulation evaporator

Info

Publication number: RU2197311C2
Application number: RU99112397A
Authority: RU
Inventors: С.А. Альбицкий; А.Н. Орехов
Original assignee: Альбицкий Сергей Александрович; Орехов Алексей Николаевич
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: chemical industry; power engineering and allied industries. SUBSTANCE: proposed evaporator has vertical housing, heating tubes, liquid and vapor supply and discharge branch pipes. Bottom of evaporator is made in form of truncated cone with smooth heating surface; starting liquid is circulated by means of air preheated in heater. Evaporator ids additionally provided with unit for cleaning the surface and removing sediment. EFFECT: intensification of heating and evaporation. 3 dwg

Description

Изобретение относится в выпарным аппаратам и может быть использовано в химической, энергетической и смежных с ними отраслях промышленности для осуществления упаривания загрязненной жидкости с подводом тепла через теплообменные поверхности. The invention relates to evaporators and can be used in the chemical, energy and related industries for the evaporation of contaminated liquids with heat through heat-exchange surfaces.

Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, перемешивающее устройство, расположенное в корпусе, основную паровую рубашку, размещенную в нижней части корпуса, с патрубком входа пара, присоединенным к верхней ее части, дополнительную паровую рубашку, размещенную в верхней части корпуса, с основным патрубком выхода конденсата, присоединенным к нижней ее части, и люки загрузки и выгрузки продукта (А.с. 1629082, МКИ В 01 D 1/30). Known evaporator containing a vertical housing, a mixing device located in the housing, the main steam jacket, located in the lower part of the housing, with a steam inlet pipe attached to its upper part, an additional steam jacket located in the upper part of the housing, with the main outlet pipe condensate attached to its lower part, and hatches for loading and unloading the product (A.S. 1629082, MKI B 01 D 1/30).

Однако в этом выпарном аппарате происходит загрязнение поверхности нагрева и образование отходов в нижней части корпуса, при этом снижается теплоотдача и интенсивность процесса выпаривания. However, in this evaporator, the heating surface is polluted and waste is generated in the lower part of the housing, while the heat transfer and the intensity of the evaporation process are reduced.

Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с днищем, выполненным в виде усеченного конуса, представляющего собой ровную поверхность нагрева, воздуховод для отвода паровоздушной смеси, установленный на крышке, устройство для очистки поверхности нагрева и удаления осадка в виде одного или более скребков, закрепленных на валу, патрубки подачи и отвода жидкости и пара (Патент US 3456708, МКИ В 01 D 1/30 - прототип). Known evaporator containing a vertical housing with a bottom made in the form of a truncated cone, which is a flat heating surface, an air duct for venting the air-vapor mixture mounted on the lid, a device for cleaning the heating surface and removing sediment in the form of one or more scrapers mounted on a shaft , nozzles for supplying and discharging liquid and steam (Patent US 3456708, MKI B 01 D 1/30 - prototype).

Однако этот выпарной аппарат имеет низкую производительность, а в процессе эксплуатации на поверхности труб происходит образование пленки, что снижает теплоотдачу и требует остановки процесса выпаривания для проведения очистки поверхности труб. However, this evaporator has a low productivity, and during operation a film forms on the pipe surface, which reduces heat transfer and requires the evaporation process to stop to clean the pipe surface.

Изобретение направлено на решение задачи повышения интенсификации процесса выпаривания и производительности, упрощения очистки поверхности нагрева и удаления осадка. The invention is aimed at solving the problem of increasing the intensification of the evaporation process and productivity, simplifying cleaning of the heating surface and removing sediment.

Это достигается тем, что на воздуховоде для отвода паровоздушной смеси смонтирован воздухоподогреватель, который посредством трубопроводов соединен с вентилятором и одним или более воздуховодами, установленными тангенциально боковой поверхности корпуса, а вал, на котором закреплены скребки, выполнен полым и его внутренняя полость образует патрубок для отвода осадка. This is achieved by the fact that an air heater is mounted on the air duct for venting the vapor-air mixture, which is connected via pipelines to the fan and one or more ducts installed tangentially to the side surface of the housing, and the shaft on which the scrapers are mounted is hollow and its internal cavity forms a branch pipe for exhaust draft.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, общий вид (разрез); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема подачи воздуха внутрь корпуса выпарного аппарата, вид сверху. The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows an evaporator with forced circulation, general view (section); figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - diagram of the air supply into the body of the evaporator, top view.

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, крышку 2 с горловиной 3 для отвода паровоздушной смеси и дно 4. На горловине 3 установлен воздухоподогреватель 5, в котором осуществляется подогрев воздуха при помощи паровоздушной смеси. В воздухоподогреватель 5 воздух подается вентилятором 6, а подогретый воздух направляется через один или более воздуховодов 7, установленных тангенциально боковой поверхности аппарата, внутрь корпуса 1. The forced circulation evaporator contains a vertical cylindrical body 1, a cover 2 with a neck 3 for venting the air-vapor mixture and a bottom 4. An air heater 5 is installed on the neck 3, in which the air is heated using the steam-air mixture. Air is supplied to the air heater 5 by the fan 6, and the heated air is directed through one or more air ducts 7, installed tangentially to the side surface of the apparatus, into the housing 1.

Патрубок 8 служит для подачи внутрь корпуса 1 исходной жидкости. The pipe 8 serves to supply inside the housing 1 of the source fluid.

Дно 4 выполнено в виде усеченного конуса и представляет собой ровную поверхность нагрева. Непосредственно под поверхностью нагрева расположены трубы или полости 9, в которые поступает теплоноситель и происходит подогрев исходной жидкости. Для подачи и отвода теплоносителя имеются соответствующие патрубки. The bottom 4 is made in the form of a truncated cone and represents a flat heating surface. Directly below the heating surface are pipes or cavities 9 into which the coolant enters and the initial liquid is heated. For supply and removal of the coolant there are corresponding nozzles.

В центральной части дна 4 установлено устройство 10 для очистки поверхности нагрева и удаления осадка. Оно выполнено в виде одного или более скребков 11, которые контактируют с поверхностью нагрева. Скребок 11 закреплен на полом валу 12, который посредством привода осуществляет вращение скребка. Внутренняя полость вала 12 служит патрубком 13 для отвода осадка. In the central part of the bottom 4, a device 10 is installed for cleaning the heating surface and removing sediment. It is made in the form of one or more scrapers 11, which are in contact with the heating surface. The scraper 11 is mounted on a hollow shaft 12, which rotates the scraper by means of a drive. The internal cavity of the shaft 12 serves as a pipe 13 for removal of sediment.

Выпарной аппарат работает следующим образом. The evaporator operates as follows.

Во внутреннюю полость корпуса 1 через патрубок 8 подается исходная жидкость. В трубы или полости 9 поступает теплоноситель, который передает теплоту исходной жидкости. Вентилятор 6 нагнетает воздух в воздухоподогреватель 5, и подогретый воздух по воздуховодам 7 поступает внутрь корпуса 1. При этом во внутренней полости корпуса, не занятой исходной жидкостью, создается вращательное движение воздуха, который, воздействуя на жидкость, приводит ее к интенсивной циркуляции. In the internal cavity of the housing 1 through the pipe 8 serves the source fluid. The coolant enters the pipes or cavities 9, which transfers the heat of the original liquid. The fan 6 pumps air into the air heater 5, and the heated air through the air ducts 7 enters the housing 1. In this case, a rotational movement of air is created in the internal cavity of the housing not occupied by the original liquid, which, acting on the liquid, causes it to circulate intensively.

Совместное действие поверхности нагрева, циркуляции подогретого воздуха и вращательного движения исходной жидкости способствуют повышению интенсификации процесса выпаривания. The combined action of the heating surface, the circulation of heated air and the rotational motion of the original liquid contribute to the intensification of the evaporation process.

Полученный пар вместе с воздухом (паровоздушная смесь) устремляется вверх и через горловину 3 поступает в воздухоподогреватель 5. Охлажденная паровоздушная смесь выходит из воздухоподогревателя в атмосферу. The resulting steam together with the air (steam-air mixture) rushes up and through the neck 3 enters the air heater 5. The cooled steam-air mixture leaves the air heater in the atmosphere.

По мере выпаривания через патрубок 8 в аппарат добавляется исходная жидкость. As evaporation through the pipe 8 in the apparatus is added to the original liquid.

Периодически включается привод устройства 10 для очистки поверхности нагрева и удаления осадка. Скребок (скребки) 11 совершает один оборот, очищая поверхность нагрева от осадка и смещая его к оси аппарата. При достижении определенной концентрации осадка, скоплении его в нижней части дна 4 при помощи циркуляции исходной жидкости и центростремительных сил создаются условия для его удаления. Это происходит при открывании патрубка 13. The drive of the device 10 for cleaning the heating surface and removing sediment is periodically turned on. The scraper (scrapers) 11 makes one revolution, cleaning the heating surface of sediment and shifting it to the axis of the apparatus. Upon reaching a certain concentration of sediment, its accumulation in the lower part of the bottom 4 by means of circulation of the initial fluid and centripetal forces, conditions are created for its removal. This happens when opening the pipe 13.

Предлагаемый выпарной аппарат имеет высокую производительность, циркуляция исходной жидкости под воздействием подогретого воздуха ведет к интенсификации нагрева и выпаривания. Конструкция выпарного аппарата позволяет повторно использовать теплоту выпара для подогрева воздуха. Применение в конструкции выпарного аппарата устройства для очистки поверхности нагрева и удаления осадка позволяет его эксплуатировать длительное время с высокой производительностью. The proposed evaporation apparatus has high performance, the circulation of the original liquid under the influence of heated air leads to the intensification of heating and evaporation. The design of the evaporator allows the reuse of the heat of vapor to reheat the air. The use in the design of the evaporator of the device for cleaning the heating surface and removing sludge allows it to operate for a long time with high productivity.

Claims

An evaporator with forced circulation, comprising a vertical body with a bottom made in the form of a truncated cone, which is a flat heating surface, an air duct for venting the air-vapor mixture, mounted on the lid, a device for cleaning the heating surface and removing sediment in the form of one or more scrapers fixed on the shaft, nozzles for supplying and discharging liquid and steam, characterized in that an air heater is mounted on the duct for discharging the vapor-air mixture, which is through pipelines connected to a fan and one or more ducts installed tangentially to the side surface of the housing, and the shaft on which the scrapers are mounted is hollow and its internal cavity forms a pipe for sediment removal.