SE427240B - Forfarande for forangning av vetska samt anordning for genomforande av forfarande - Google Patents

Description

8105609-5 2' I motsats härtill förekommer i filmevaporatorer ingen ökning av koktemperaturen p.g.a. hydrostatiskt tryck. I en filmevaporator är det således möjligt att utnyttja mindre temperaturskillnader eller alternativt, en filmevaporator är en mindre värmeyta tillräcklig jäm- fört med en termositon eller kittelevaporator.

Det finns två huvudtyper av filmevaporatorer, nämligen vertikal- rörs- och horisontalrörstyp. I filmevaporatorer av vertikalrörstyp sker förångning inuti röret, från en vätskefilm som strömmar antingen nedåt eller uppåt. Å andra sidan är filmevaporatorerna av horisontal- rörstyp baserade på en vätskefilm som strömmar nedåt på rörets utsida och som bildas med hjälp av munstycken eller sprutning genom en per- forerad platta.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma förångning i en filmevaporator av vertikalrörstyp, varvid förfarandet enligt uppfinningen i huvudsak kännetecknas av att vätskan som skall förångas och som strömmar nedåt på utsidan av rören i rörgruppen uppsamlas med bestämda intervall, t.ex. på ca. l m, i ett enkelt kontinuerligt utrymme i mantelsidan till munstyckesskâlar samt styrs att strömma vidare som en vätskefilm längs utsidan på rören i rörgruppen, varvid vätskefilmens jämnhet i mantelsideutrymmet utmed rörgruppens totala längd garanteras.

Anordningen för utförande av förfarandet karaktäriseras av att rörgruppen i mantelsidans kontinuerliga utrymme är förd genom minst en munstyckesskål, så att munstyckesöppningar som omger rören är ut- formade mellan öppningarna i munstyckesskålen och rören.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommer uppsamlingen av den på rörens ytteryta nedåt flytande, förångbara vätskan med givna inter- valler och styrningen av denna att ånyo strömma ned längs utsidan på rören som en hinna, en jämn hinna samt säkerställes värmeövergång från rörens hela areal. Då rörgruppens rör på ytterytan helt och hållet är övertäckta av en jämn vätskefilm, har detta givetvis även en redu- cerande effekt på ytterytans på rören benägenhet att smutsas ned.

Uppfinningen skall nedan närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, på vilken den enda figuren med en sidovy och ett schematiskt snitt visar en värmeväxlare av vertikalrörstyp enligt uppfinningen.

Värmeväxlaren enligt ritningsfiguren innefattar en vertikal cy- lindrisk mantel 4, inuti vilken en grupp 7 av rör är monterad medelst rörplattor 5 och 6. I värmeväxlarens nedre del finns en inloppsanslut- ning 8 för att leda ånga eller möjligen vätska in i utrymmet 9 i nämnda _»,_ 8105609-5 nedre värmeväxlardel och därifrån vidare inuti rören i rörgruppen 7 uppåt till utrymmet 10 i värmeväxlarens övre del, från vilket ångan eller vätskan försvinner via anslutningen ll. Det är också möjligt att ångan eller vätskan ledes in i värmeväxlaren via anslutningen ll, var- vid flödesriktningen i rören i rörgruppen 7 är uppifrån och nedåt och varvid ångan eller vätskan lämnar värmeväxlaren via förbindningen 8 i den nedre delen därav.

Vätskan som skall förångas ledes till mantelns i värmeväxlaren sida, d.v.s. in i det slutna utrymme som avgränsas av manteln 4, rörens i rörgruppen 7 utsida samt rörplattorna 5,6. Vätskan som skall förångas ledes in i värmeväxlaren via en anslutning 12 utformad i dess övre del i en munstyckesplatta 13. En munstyckesskål 14 är utformad i munstyckesplattan 13, där vätskeytans läge bestämmes av en överström- ningsledning 15. Munstyckesplattan 13 till munstyckesskålen 14 anord- nas så att den samtidigt fungerar som stödplatta åt rören i rörgrup- pen 7, varvid munstyckena 16 åstadkommits genom att förse hålen som borrats för rören med spår. Från munstyckesskålen 14 ledes vätskan som skall förångas av munstyckena 16 att som en vätskefilm strömma nedåt längs rörens utsida. Munstyckena 16 är så dimensionerade att rören i rörgruppen är våta, d.v.s. täckta av en vätskefilm, i hela deras del- ningslängd. Värmeväxlaren kan vara av sådan typ att ångan som alstras av vätskefilmen ledes via ångflödeskanaler, utformade i rörgruppen 7, från värmeväxlarens nedre del och genom anslutningen 17 vidare till användningsobjektet, eller från respektive komponentenhet 1, 2 och 3 i värmeväxlaren till användningsobjektet. Ifall systemet är av sist- nämnda typ måste munstyckesplattorna mellan komponentenheterna 1, 2 och 3 i värmeväxlaren vara så utformade att de kan arbeta separat och endast vätskefilmen passerar genom rörgruppens 7 totala längd; med andra ord, i enlighet med typen av munstyckesplatta placerad mellan värmeväxlarens komponentenheter 1 och 2, vilken munstyckes- platta 18 förhindrar passage av ånga nedåt förbi plattan men som emellertid bildar en ny munstyckesskål 19 ovanför plattan, från vil- ken munstyckena 20 leder vätskan att strömma ytterligare på i rör- gruppens 7 utsida i form av en vätskefilm, varvid jämnhet i vätske- filmen garanteras. Ifall ångan ledes separat från varje komponent- enhet l, 2 och 3 i värmeväxlaren till användningsobjektet, sker detta, såsom visas för komponentenheten 1, via anslutningen 21. Ifall värme- växlaren är av sådan typ att ångan ledes separat från respektive komponentenhet 1, 2 och 3 till användningsobjektet måste naturligtvis munstyckesplattan eller -skålen mellan komponentenheterna 2 och 3 vara 8105609-3 L av samma typ som den mellan enheterna l och 2.

Ifall ångan som bildats ur vätskefilmen i värmeväxlaren ledes ut ur värmeväxlaren endast via anslutningen l7 i värmeväxlarens nedre del, måste naturligtvis munstyckesplattan 18 mellan komponentenhe- terna l och 2 ersättas av en munstyckesskål, såsom t.ex. skålen mellan enheterna 2 och 3, som inte förhindrar överföring av ånga från en- heten l till enheten 2. Mellan komponentenheterna 2 och 3 visas på ritningen en munstyckesskål 22, i vilken munstyckesöppningar 23 utfor- mas mellan skålens bottenplatta och rören i rörgruppen 7, varvid öpp- ningarna t.ex. kan vara ringformade och omge rören. Mellan enheterna 2 och 3 visar figuren en munstyckesskål som erfordrar en separat stödplatta 24 i dess anslutning för att bära upp rören i rörgruppen 7, vilken stödplatta är anordnad på avstånd ovanför munstyckesskålens 22 bottenplatta. Då anordningen är i drift nedsänkes en dylik stöd- platta 24 i vätskan i munstyckesskålen, så att den inte avbryter vät- skefilmen som strömmar nedåt utmed rören i rörgruppen 7. I ett sådant fall måste stödplattan 24 ha tillräckliga flödesöppningar 25 för väts- kan vid delarna mellan rören i rörgruppen 7.

U För varje komponentenhet l, 2 och 3 bestämmes vätskenivån i mun- styckesskålen ovanför komponentenheten av ett överströmningsrör, vil- ket kan bestå av ett kort rör som precis passerar förbi munstyckesplat- tan eller av ett längre rör av det slag som visas i ritningsfiguren.

Mellan överströmningsrören l5 och 26 finns en styrplatta 31 anordnad för att förhindra flöde från det övre röret l5 direkt ned i det nedre röret 26. En motsvarande styrplatta 32 är anordnad mellan överström- ningsrören 26 och 30.

.Den vätska som strömmat ned i värmeväxlarens nedersta del uppsam- las i kärlet ovanför rörplattan 6, varifrån vätskan avlägsnas via an- slutningen 27. vätskan kan även medelst tryckorgan ledas via anslutningen 12 till värmeväxlarens övre del. Om så erfordras, kan formeringen av vätskefilmen i komponentenheterna 2 och 3 regleras genom att leda vätska som skall förångas genom anslutningar 28 och 29 in i motsva- rande munstyckesskål eller -kärl.

Värmeväxlaren enligt uppfinningen är särskilt lämplig för utföran- den i vilka förorenad ånga ledes genom anslutningen 8 in i rören i rörgruppen 7 i värmeväxlaren, så att föroreningar uppsamlade på rörens insidor lätt kan avlägsnas därifrån genom att under anordningens drift spruta in aitvättvätska i utrymmet l0 ovanför rörgruppen 7, vilken vätska strömmar ned längs rörens i rörgruppen 7 insida och avlägsnar föroreningar samt transporterar desamma till värmeväxlarens nedre del,

Claims (6)

s. 8105609-5 varifrån de lätt kan avlägsnas. Patentkrav.

1. l. Förfarande för förångning av vätska i en värmeväxlare av verti- kalrörstyp, varvid ångan eller vätskan som levererar värmen ledes genom rören i en rörgrupp i värmeväxlaren, företrädesvis nedifrån och uppåt, varvid vätskan som skall förångas ledes till mantelsidan in i värmeväxlarens övre del och styres att strömma nedåt som en vätske- film på utsidan av rörgruppen, och varvid ångan som utvecklats ut väts- kefilmen ledes från värmeväxlaren vidare in i dess användningsobjekt, k ä n n e t e c k n a t a v att vätskan som skall förångas och som strömmar nedåt på utsidan av rören i rörgruppen (7) uppsamlas med bestämda intervall, t.ex. på ca l m, i ett enkelt kontinuerligt ut- rymme i mantelsidan till munstyckesskålar (22) samt styrs att strömma vidare som en vätskefilm längs utsidan på rören i rörgruppen, varvid vätskefilmens jämnhet i mantelsideutrymmet utmed rörgruppens totala längd garanteras. _

2. Anordning för genomförande av förfarandet enligt patentkrav l, varvid anordningen innefattar en värmeväxlare av vertikalrörstyp och varvid ånga eller vätska som levererar värme ledes genom rören i en rörgrupp (7), medan vätskan som ledes ovanför munstyckesplattan (13) i värmeväxlaren kan styras runt respektive rör i rörgruppen till en vätskefilm som omger röret, k ä n n e t e c k n a d a v att rör- gruppen (7) i mantelsidans kontinuerliga utrymme är förd genom minst en munstyckesskål (22), så att munstyckesöppningar som omger rören är utformade mellan öppningarna i munstyckesskålen och rören.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att stödplattor (24) som är anordnade att stödja rören i rörgruppen (7), är inpassade på ett avstånd ovanför munstyckesskålarnas (22) bottenplatta, så att, då anordningen arbetar, stödplattorna nedsänkes i vätska i munstyckesskålarna för att inte bryta vätskefilmen som strömmar nedåt längs rören.

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att stödplattan (24) uppvisar tillräckliga flödesöppningar (25) för vätskan vid delarna mellan rören.

5. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att munstyckesskålen anordnats så, att den samtidigt fungerar som stödplatta för rören, varvid munstyckena (20) utformats genom en i och för sig känd metod att förse hålen för rören med spår.

6. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v 8105609-5 att från munstyckesskålen är överskottsvätska anordnad att ledas till nästa lägre munstyckesskålnivå via ett eller flera överströmningsrör eller -öppningar (15, 26).