SU1479079A1 - Выпарной пленочный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  выпаривани  сильнопен щихс  растворов и позвол ет снизить пенообразование и повысить качество вторичного пара. Выпарной аппарат содержит корпус 1 с верхней и нижней камерами, между которыми установлены теплообменные трубы 2, в которых размещены по всей их длине закручивающие устройства 3. При поступлении раствора в теплообменные трубы 2 образуетс  двухфазна  смесь. Под действием центробежных сил, создаваемых устройствами 3, жидкость отжимаетс  к стенкам труб 2. Разделение образовавшихс  потоков пара и жидкости осуществл етс  на конусных патрубках 6, установленных на плите 5 сепарационного устройства. Жидкость стекает по наружной поверхности конусных патрубков, а пар поступает внутрь сепарационного устройства и выводитс  из аппарата. Перемещение сепарационного устройства вдоль оси выпарного аппарата дает возможность выбора оптимального режима разделени  без вторичного вспенивани . 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

Description

чивающие устройства 3. При поступлении раствора в теплообменные трубы 2 образуетс  двухфазна  смесь. Под действием центробежных сил, создаваемых устройствами 3, жидкость отжимаетс  к стенкам труб 2. Разделение образовавшихс  потоков пара и жидкости осуществл етс  на конусных патрубках 6, установленных на плите 5 сепарационного устройства. Жидкость стекает по наружной поверхности конусных патрубков, а пар поступает внутрь сепарационного устройства и выводитс  из аппарата. Перемещение сепарационного устройства вдоль оси выпарного аппарата дает возможность выбора оптимального режима разделени  без вторичного вспенивани . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1

Изобретение относитс  к выпариванию растворов, преимущественно сильнопен щихс  и может быть использовано в пищевой , химической и других отрасл х промышленности , где необходимо выпаривать растворы , содержащие поверхностно-активные вещества.

Цель изобретени  - снижение пенооб- разовани  при выпаривании пен щихс  растворов и улучшение качества вторичного пара

На фиг. 1 изображен аппарат, продоль- ный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1 с верхней распределительной и нижней растворной камерой , между которыми в трубных решетках установлены теплообменные трубы 2, внутри которых размещены закручивающие устройства 3. В нижней камере установлено се- парационное устройство, состо щее из вертикальной обечайки 4, на верхней кромке которой закреплена плита 5 с коническими пат- рубками 6, установленными соосно трубам 2. К нижней плоскости горизонтальной плиты 5 закреплены отбойник 7 и шток 8, который через уплотнение 9 выведен наружу устройства и посредством системы передач соединен с приводом 10. Неконденсирующиес  газы удал ютс  из нижней сепарацион- ной камеры через патрубок 11.

Устройство работает следующим образом.

Исходный раствор поступает в верхнюю распределительную камеру и с помощью закручивающих устройств 3 распредел етс  в виде пленки внутри теплообменных труб 2. Дл  равномерного распределени  жидкости по трубам раствор нужно подавать перегретым . Это значит, что давление в верхней камере больше давлени , соответствую- щего давлению насыщени  при температуре исходного раствора, что преп тствует парообразованию , а значит, и пенообразованию в верхней камере и способствует равномерному распределению жидкости по трубам 2. При поступлении раствора внутрь теплообменных труб 2 происходит снижение давлени  в закручивающих устройствах и жидкость вскипает с образованием двухфазного потока. Поскольку двухфазный поток находитс  в

поле действи  центробежных сил, одновре

5 v 5

0 5 0

5

менно происходит разделение двухфазной смеси на жидкую и паровую фазы, причем жидкость отжимаетс  к стенкам труб 2 и распредел етс  в виде пленки по поверхности . Дл  снижени  гидравлического сопротивлени  теплообменных труб 2 с установленными внутри закручивающими устройствами 3 диаметр лопастей закручивающих устройств 3 выполнен меньшего диаметра,чем внутренний диаметр теплообменных труб 2. Вращательное движение пара передаетс  жидкости за счет сил взаимного трени  пара и жидкости, что способствует интенсификации теплообмена, а также улучшает орошение поверхности теплообменных труб 2 жидкостью . По мере испарени  растворител  количество жидкости уменьшаетс , а ее концентраци  увеличиваетс . Одновременно растет количество пара. Это благопри тно сказываетс  не только на орошении поверхности теплообменных труб 2 и интенсификации теплообмена, но и на качестве сепарации пара, поскольку окружна  скорость пара увеличиваетс . Процесс парообразовани  происходит при этом без образовани  пены, что упрощает конструкцию сепаратора, в функции которого входит теперь только сепараци  пара, а не гашение пены, как в известных устройствах. Сепараци  пара производитс  следующим образом. С помощью привода 10 и штока 8 сепаратор перемещаетс  в вертикальной плоскости. При этом верхн   часть патрубков 6 перемещаетс  внутри теплообменных труб 2. Жидкость стекает по наружной поверхности, а пар поступает внутрь патрубков 6 и далее - в сепарационное пространство. При этом за счет снижени  скорости пара в выходном сечении патрубков 6 повышаетс  его давление . В этом случае патрубки 6 выполн ют роль диффузора. Наиболее оптимальным дл  диффузора  вл етс  угол между образующими конуса 6 равный 6-8°. С другой стороны патрубки 6 позвол ют жидкости плавно , без гидравлических ударов, вызывающих вторичное вспенивание, стекать по наружной поверхности патрубков 6. За счет разности давлений в корпусе устройства и в сепараторе устанавливаетс  различный уровень жидкости. Отладка процесса сепарации

на необходимое количество пара осуществл етс  перемещением сепарационного устройства вдоль оси выпарного аппарата.

Таким образом, установка закручивающих устройств по всей длине обогреваемого участка испарительных труб позвол ет осуществить процесс теплообмена без пенооб- разовани , что интенсифицирует теплообмен, так как действие пол  центробежных сил приводит к надежному орошению поверхности теплообмена.

Выполнение сепарационного устройства с горизонтальной плитой, в отверсти х которой установлены соосно с теплообменными трубами конусные патрубки, а также выполнение сепарационного устройства с возможностью перемещени  вдоль оси выпарного аппарата позвол ет исключить, либо существенно снизить пенообразование при разделении предварительно подготовленного потока, так как обеспечиваетс  врзможность регулировки процесса разделени  газовой и жидкой фаз, выбора оптимального режима.

фиг. 2

п

0

5

Claims (2)

1.Выпарной пленочный аппарат, содержащий вертикальный корпус, теплообмен- ные трубы, закрепленные в трубных решетках , спиральные закручивающие устройства, установленные в трубах по всей их длине, верхнюю распределительную камеру, нижнюю растворную камеру, отличающийс  тем, что с целью снижени  ценообразовани  и улучшени  качества вторичного пара, нижн   растворна  камера снабжена сепараци- онным устройством, выполненным в виде вертикальной цилиндрической обечайки, на верхней кромке которой укреплена плита с коническими патрубками, установленными соосно теплообменным трубам, при этом сепарационное устройство выполнено с возможностью перемещени  вдоль оси аппарата,

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что основание патрубков выполнено с диаметром , большим внутреннего диаметра теп- лообменных труб.