RU62340U1

RU62340U1 - DISTILLATION UNIT

Info

Publication number: RU62340U1
Application number: RU2006142073/22U
Authority: RU
Inventors: Гульнара Салиховна Михалкина; Николай Алексеевич Николаев
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2007-04-10

Abstract

Полезная модель относится к технике получения дистиллированной воды и может быть использована в пищевой, химической, химико-фармацевтической, микробиологической отраслях промышленности и в медицине. Задача полезной модели - снижение энергозатрат на испарение жидкости в испарителе и на откачку газа из межтрубного пространства испарителя и конденсатора. Поставленная задача решается разработкой дистилляционной установки, содержащей соединенные трубопроводом испаритель и конденсатор, которые снабжены дополнительно патрубками выхода газа, а над конденсатором установлен деаэратор, в виде вертикально расположенной цилиндрической емкости со штуцером входа нагретой воды, соединенным с размещенным в деаэраторе разбрызгивателем, штуцером выхода деаэрированной воды, патрубком выхода газа и эжектором, вмонтированным на боковой поверхности деаэратора, причем у конденсатора штуцер выхода нагретой воды соединен трубопроводом с штуцером входа нагретой воды деаэратора и с соплом эжектора, патрубок выхода газа соединен трубопроводом с камерой смешения эжектора, у испарителя патрубок выхода газа соединен трубопроводом с камерой смешения эжектора, а штуцер входа исходной предварительно нагретой и деаэрированной воды, соединен трубопроводом с штуцером выхода деаэрированной воды деаэратора. Разбрызгиватель выполнен в виде горизонтально расположенной трубы с закрытым свободным концом и перфорациями на боковой поверхности в нижней ее части. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to techniques for producing distilled water and can be used in food, chemical, chemical-pharmaceutical, microbiological industries and in medicine. The objective of the utility model is to reduce energy consumption for the evaporation of liquid in the evaporator and for pumping gas from the annulus of the evaporator and condenser. The problem is solved by the development of a distillation installation containing an evaporator and a condenser connected by piping, which are additionally equipped with gas outlet pipes, and a deaerator is installed above the condenser, in the form of a vertically arranged cylindrical tank with a heated water inlet fitting connected to a sprayer placed in the deaerator, and a deaerated water outlet fitting , a gas outlet pipe and an ejector mounted on the side surface of the deaerator, and a condenser outlet heated water is connected by a pipeline to the inlet of the heated water inlet of the deaerator and to the ejector nozzle, the gas outlet pipe is connected by a pipeline to the ejector mixing chamber, at the evaporator the gas outlet pipe is connected by a pipeline to the ejector mixing chamber, and the inlet of the source of preheated and deaerated water is connected by a pipe to the outlet fitting of the deaerated water of the deaerator. The sprayer is made in the form of a horizontal pipe with a closed free end and perforations on the side surface in its lower part. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к технике получения дистиллированной воды и может быть использована в пищевой, химической, химико-фармацевтической, микробиологической отраслях промышленности и в медицине.The utility model relates to techniques for producing distilled water and can be used in food, chemical, chemical-pharmaceutical, microbiological industries and in medicine.

Известна установка фракционной перегонки, содержащая соединенные трубопроводами испаритель, конденсатор и блок сборников дистиллята (см. книгу Касаткина А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Альянс, 2005, с.479, рис.XII-8).A fractional distillation unit is known containing an evaporator, a condenser and a block of distillate collectors connected by pipelines (see the book by A. Kasatkin, Main Processes and Apparatuses of Chemical Technology. - M.: Alliance, 2005, p. 479, Fig. XII-8).

Недостатком известной установки фракционной перегонки является большой расход энергии на нагрев и испарение жидкости в испарителе и на подачу холодного теплоносителя в конденсатор.A disadvantage of the known fractional distillation unit is the high energy consumption for heating and evaporating the liquid in the evaporator and for supplying the coolant to the condenser.

Прототипом является однокорпусная выпарная установка, содержащая соединенные трубопроводом выпарной аппарат и конденсатор (см. книгу Павлова К.Ф., Романкова П.Г., Носкова А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - М.: Альянс, 2005, с.271, рис.5.4).The prototype is a single-shell evaporator containing a evaporator and a condenser connected by a pipeline (see the book by Pavlova KF, Romankova PG, Noskova AA Examples and tasks on the course of processes and apparatuses of chemical technology. - M .: Alliance , 2005, p. 271, Fig. 5.4).

Недостатком является большие энергозатраты на испарение жидкости с большим содержанием в ней растворенных газов и на откачку ваккум-насосом воздуха, натекающего в межтрубное пространство аппаратов в процессе конденсации в этом пространстве пара.The disadvantage is the large energy consumption for the evaporation of a liquid with a high content of dissolved gases in it and for pumping out air that flows into the annular space of the apparatus during the condensation process in this space of steam.

Задачей предлагаемой полезной модели является снижение энергозатрат на испарение жидкости в испарителе за счет ее предварительной деаэрации и на откачку газа из межтрубного пространства испарителя и конденсатора путем использования энергии давления исходной жидкости.The objective of the proposed utility model is to reduce the energy consumption for liquid evaporation in the evaporator due to its preliminary deaeration and for pumping gas from the annulus of the evaporator and condenser by using the pressure energy of the initial liquid.

Поставленная задача решается разработкой дистилляционной установки, содержащей соединенные трубопроводом испаритель, выполненный в The problem is solved by the development of a distillation installation containing a pipe-connected evaporator, made in

виде выпарного аппарата, и конденсатор, согласно полезной модели, испаритель снабжен дополнительно патрубком выхода газа, расположенным выше патрубка входа греющего пара, конденсатор снабжен дополнительно патрубком выхода газа, расположенным выше патрубка входа вторичного пара, а над конденсатором установлен деаэратор, выполненный в виде вертикально расположенной цилиндрической емкости со штуцером входа нагретой воды на боковой поверхности, соединенным с размещенным в деаэраторе разбрызгивателем, штуцером выхода деаэрированной воды в нижней части деаэратора, патрубком выхода газа в верхней части деаэратора и эжектором, вмонтированным на боковой поверхности деаэратора снаружи ниже разбрызгивателя, причем у конденсатора штуцер выхода нагретой воды соединен трубопроводом со штуцером входа нагретой воды деаэратора и с соплом эжектора, патрубок выхода газа соединен трубопроводом с камерой смешения эжектора, у испарителя патрубок выхода газа соединен трубопроводом с камерой смешения эжектора, а штуцер входа исходной предварительно нагретой и деаэрированной воды, соединен трубопроводом со штуцером выхода деаэрированной воды деаэратора, причем разбрызгиватель выполнен в виде горизонтально расположенной трубы с закрытым свободным концом и перфорациями на боковой поверхности в нижней ее части.in the form of an evaporator, and the condenser, according to a utility model, the evaporator is additionally equipped with a gas outlet pipe located above the heating steam inlet pipe, the condenser is additionally equipped with a gas outlet pipe located above the secondary steam inlet pipe, and a deaerator installed in the form of a vertically arranged a cylindrical container with a heated water inlet fitting on the side surface connected to a sprinkler placed in the deaerator, an outlet fitting for deaerated water s in the lower part of the deaerator, a gas outlet pipe in the upper part of the deaerator and an ejector mounted on the side surface of the deaerator outside below the sprayer, moreover, at the condenser, the heated water outlet fitting is connected by a pipe to the heated water inlet of the deaerator and the ejector nozzle, the gas outlet pipe is connected by a pipeline with the ejector mixing chamber, at the evaporator the gas outlet pipe is connected by a pipeline to the ejector mixing chamber, and the inlet fitting of the initial preheated and deaerated water, with It is connected by a pipeline to the outlet fitting of the deaerated water of the deaerator, and the sprinkler is made in the form of a horizontally arranged pipe with a closed free end and perforations on the side surface in its lower part.

На чертеже изображена дистилляционная установка.The drawing shows a distillation plant.

Установка содержит испаритель 1, выполненный в виде выпарного аппарата, конденсатор 2 и установленный над конденсатором деаэратор 3.The installation comprises an evaporator 1, made in the form of an evaporator, a condenser 2 and a deaerator 3 mounted above the condenser.

Испаритель 1 снабжен штуцером 4 входа исходной предварительно нагретой и деаэрированной воды, штуцером 5 выхода отработанной воды, патрубком 6 входа греющего пара, штуцером 7 выхода конденсата, патрубком 8 выхода газа, расположенным над патрубком 6, и патрубком 9 выхода вторичного пара.The evaporator 1 is equipped with a nozzle 4 of the input of the preheated and deaerated water, a nozzle 5 of the outlet for waste water, a nozzle 6 of the inlet of the heating steam, a nozzle 7 of the outlet of the condensate, a nozzle 8 of the gas outlet located above the nozzle 6 and the nozzle 9 of the secondary steam outlet.

Конденсатор 2 снабжен штуцером 10 входа исходной воды, штуцером 11 выхода нагретой исходной воды, патрубком 12 входа вторичного пара, штуцером 13 выхода конденсата и патрубком 14 выхода газа расположенным над патрубком 12.The condenser 2 is equipped with a nozzle 10 of the input of the source water, a nozzle 11 of the outlet of the heated source water, a nozzle 12 of the inlet of the secondary steam, a nozzle 13 of the outlet of the condensate and a nozzle 14 of the gas outlet located above the nozzle 12.

Деаэратор 3 выполнен в виде вертикально расположенной цилиндрической емкости со штуцером 15 в нижней части для выхода деаэрированной воды, патрубком 16 в верхней части для выхода газа, штуцером 17 на боковой поверхности для входа нагретой воды и эжектором 18, вмонтированным на боковой поверхности ниже штуцера 17. Штуцер 17 деаэратора 3 соединен с установленным в деаэраторе разбрызгивателем 19 в виде горизонтально расположенной трубы с закрытым свободным концом и перфорациями 20 на боковой поверхности в нижней части.The deaerator 3 is made in the form of a vertically arranged cylindrical container with a nozzle 15 in the lower part for the outlet of deaerated water, a nozzle 16 in the upper part for the outlet of gas, a nozzle 17 on the side surface for the entrance of heated water and an ejector 18 mounted on the side surface below the nozzle 17. The fitting 17 of the deaerator 3 is connected to a sprinkler 19 installed in the deaerator in the form of a horizontally arranged pipe with a closed free end and perforations 20 on the side surface in the lower part.

У конденсатора 2 штуцер 11 соединен трубопроводом 21 с штуцером 17 деаэратора 3 и трубопроводом 22 с соплом 23 эжектора 18, а патрубок 14 соединен трубопроводом 24 с камерой смешения 25 эжектора.At the condenser 2, the nozzle 11 is connected by a pipe 21 to the nozzle 17 of the deaerator 3 and the pipe 22 with the nozzle 23 of the ejector 18, and the pipe 14 is connected by a pipe 24 to the mixing chamber 25 of the ejector.

У испарителя 1 штуцер 4 соединен трубопроводом 26 с штуцером 15 деаэратора 3, патрубок 8 соединен трубопроводом 27 с камерой смешения 25 эжектора 18, а патрубок 9 соединен трубопроводом 28 с патрубком 12 конденсатора 2.At the evaporator 1, the fitting 4 is connected by a pipe 26 to the fitting 15 of the deaerator 3, the pipe 8 is connected by a pipe 27 to the mixing chamber 25 of the ejector 18, and the pipe 9 is connected by a pipe 28 to the pipe 12 of the condenser 2.

Дистилляционная установка работает следующим образом.The distillation unit operates as follows.

Исходная вода под давлением поступает через штуцер 10 в конденсатор 2, в котором, проходя трубное пространство, нагревается вторичным паром, поступающим в межтрубное пространство конденсатора через патрубок 12. Нагретая в конденсаторе 2 вода выходит через штуцер 11 и часть ее по трубопроводу 21 направляется в деаэратор 3, а другая часть по трубопроводу 22 - в сопло 23 эжектора 18.The source water under pressure enters through the nozzle 10 into the condenser 2, in which, passing the tube space, it is heated by the secondary steam entering the annulus of the condenser through the nozzle 12. The water heated in the condenser 2 exits through the nozzle 11 and part of it is piped to the deaerator 21 3, and the other part through the pipe 22 - into the nozzle 23 of the ejector 18.

Сконденсировавшийся в межтрубном пространстве конденсатора 2 вторичный пар выходит через штуцер 13.Condensed in the annulus of the capacitor 2, the secondary steam exits through the nozzle 13.

Нагретая вода, поступающая под давлением в разбрызгиватель 19 через штуцер 17 деаэратора 3, продавливается через перфорации 20 и в виде капель сбрасывается вниз. Другая часть нагретой воды, выбрасываемая из сопла 23 эжектора 18, увлекает за собой газ, поступающий в камеру смешения 25 по трубопроводу 27 из испарителя 1 и по трубопроводу 24 из конденсатора 2, и выбрасывает его в деаэратор 3. В деаэраторе 3 из разбрызгивающейся нагретой воды выделяется растворенный газ, который выходит через патрубок 16. Деаэрированная в деаэраторе 3 вода выходит через штуцер 15 и по трубопроводу 26 направляется в испаритель 1, поступая в аппарат через штуцер 4. При входе в трубы испарителя 1 предварительно нагретая и деаэрированная вода вскипает от тепла греющего пара, поступающего в межтрубное пространство аппарата через патрубок 6. Образующийся в трубах испарителя 1 при интенсивном вскипании воды пар устремляется по трубам вверх, увлекая за собой жидкость. При выходе из труб пароводяной поток разделяется на пар и воду. Пар поднимается вверх и через патрубок 9 уходит из испарителя 1 в трубопровод 28, по которому направляется в конденсатор 2, а отработанная вода выводится из испарителя через штуцер 5. Сконденсировавшийся в межтрубном пространстве испарителя 1 греющий пар выходит через штуцер 7, а натекающий в межтрубное пространство при конденсации греющего пара воздух выходит через патрубок 8 и по трубопроводу 27 направляется в камеру смешения 25 эжектора 18.Heated water flowing under pressure into the sprayer 19 through the nozzle 17 of the deaerator 3 is forced through the perforations 20 and is dropped down in the form of drops. Another part of the heated water discharged from the nozzle 23 of the ejector 18 entrains the gas entering the mixing chamber 25 through the pipe 27 from the evaporator 1 and through the pipe 24 from the condenser 2, and throws it into the deaerator 3. In the deaerator 3 from the sprayed heated water dissolved gas is released, which exits through nozzle 16. Water deaerated in the deaerator 3 exits through the nozzle 15 and is piped 26 to the evaporator 1, entering the apparatus through the nozzle 4. When entering the evaporator 1 pipes, it is preheated and deaerated I boil the water from the heat of the heating steam entering the annulus of the apparatus through the nozzle 6. The steam generated in the tubes of the evaporator 1 with intensive boiling of water rises upward along the pipes, dragging the liquid along with it. When leaving the pipes, the steam-water stream is divided into steam and water. The steam rises and through the pipe 9 leaves the evaporator 1 into the pipe 28, through which it is directed to the condenser 2, and the waste water is discharged from the evaporator through the nozzle 5. The heating steam condensed in the annulus 1 of the evaporator exits through the nozzle 7, and flows into the annulus during condensation of the heating steam, the air exits through the pipe 8 and through the pipe 27 is sent to the mixing chamber 25 of the ejector 18.

Использование предлагаемой полезной модели дистилляционной установки обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества:Using the proposed utility model of a distillation plant provides the following advantages compared to existing devices:

1. Снизить энергозатраты в испарителе на испарение жидкости за счет ее предварительного деаэрирования;1. To reduce energy consumption in the evaporator for the evaporation of the liquid due to its preliminary deaeration;

2. Повысить эффективность теплоотдачи в межтрубном пространстве испарителя и конденсатора за счет отсоса газа из этого пространства;2. To increase the efficiency of heat transfer in the annulus of the evaporator and condenser due to the suction of gas from this space;

3. Снизить энергозатраты на откачку газа из межтрубного пространства аппаратов за счет использования для откачки газов энергии давления исходной воды.3. To reduce energy costs for pumping gas from the annular space of the apparatus due to the use of pressure energy of the source water for pumping gases.

Claims

1. A distillation installation comprising a pipe-connected evaporator made in the form of an evaporator and a condenser, characterized in that the evaporator is additionally equipped with a gas outlet pipe located above the heating steam inlet pipe, the condenser is additionally equipped with a gas outlet pipe located above the secondary steam inlet pipe and a deaerator is installed above the condenser, made in the form of a vertically arranged cylindrical tank with a heated water inlet fitting on the side surface, connected with a sprinkler placed in the deaerator, a nozzle for the outlet of deaerated water in the lower part of the deaerator, a gas outlet pipe in the upper part of the deaerator and an ejector mounted on the side surface of the deaerator outside the lower part of the sprayer, and at the condenser, the heated water outlet is connected to the inlet of the heater outlet and with the ejector nozzle, the gas outlet pipe is connected by a pipeline to the mixing chamber of the ejector; at the evaporator, the gas outlet pipe is connected by a pipe to the mixing chamber ejector, and the inlet of the source of preheated and deaerated water is connected by a pipe to the outlet fitting of the deaerated water of the deaerator.

2. The distillation installation according to claim 1, characterized in that the sprayer is made in the form of a horizontally arranged pipe with a closed free end and perforations on the side surface in its lower part.