SU1813468A1

SU1813468A1 - Evaporator

Info

Publication number: SU1813468A1
Application number: SU904880689A
Authority: SU
Inventors: Petr S Maksimuk; Evgenij P Maksimuk
Original assignee: Petr S Maksimuk; Evgenij P Maksimuk
Priority date: 1990-10-10
Filing date: 1990-10-10
Publication date: 1993-05-07

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКUNION OF SOVIET SOCIALIST REPUBLICS

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕSTATE PATENT

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)DEPARTMENT OF THE USSR (USSR STATE PATENT)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

1813468 А1 <51)5 В 01 D 1/10 .1813468 A1 <51) 5V 01 D 1/10.

мма ьИББИО'ГЕКАmma LIBBIO'GECA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880689/26 (22) 10.10.90 (46) 07,05.93. Бюл. № 17 (75) П.С.Максимчук и Е.П.Максимчук (56) 1. Брайнес Я.М. Процессы и аппараты химических производств. М.-Л., 1947, с. 342.TO THE AUTHOR'S CERTIFICATE (21) 4880689/26 (22) 10.10.90 (46) 07.05.93. Bul. № 17 (75) PS Maksimchuk and EP Maksimchuk (56) 1. Braines Ya.M. Processes and apparatus of chemical production. M.-L., 1947, p. 342.

2. Авторское свидетельство СССР № 914073, кл. В 01 D 1/06. 1979. (54) АППАРАТ ДЛЯ В ЫП АРИ В АН ИЯ (57) Назначение: для концентрирования растворов твёрдых нелетучих веществ и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность: аппарат для выпаривания содержит корпус с патрубками подвода й отвода выпариваемой жидкости и греющего пара, нагревательную камеру, тёплообменную поверхность, установленную в камере, с крышками на ее торцак, размещенные на крышках патрубки подачи пара, удаления неконденсирующихся газов И конденсата и выполненные на крышках сквозные окна для циркуляции вы париваемой жидкости, посредством которых совместно с нагревательной поверхностью нагревательная камера делится на две не сообщающиеся между собой емкости- для греющего пара и для выпариваемой жидкости. Аппарат снабжен желобом равномерной выпариваемой жидкости, размещенным по периметру на внутренней стенке корпуса, и приводным и натяжным барабанами с зубьями, выполненными по краям барабанов, а теплообменная поверхность выполнена. в виде расположенных по спирали и перфорированных по краям листов, соединенных между собой с образованием бесконечной, ленты, взаимодействующей с зубьями барабанов, при этом нагревательная камера содержит каркас, выполненный в виде спиральных направляющих теплообменной поверхности, соединенных между собой стойками, и жестко связанный с одной из крышек, а окна выполнены спиралевидными. 3 ил.2. USSR author's certificate No. 914073, class. B 01 D 1/06. 1979. (54) APPARATUS FOR IN ARI IN AN IYA (57) Purpose: for concentration of solutions of solid non-volatile substances and can find application in chemical, food and other industries. Essence: the apparatus for evaporation contains a body with branch pipes for supplying and removing the evaporated liquid and heating steam, a heating chamber, a heat exchange surface installed in the chamber, with covers on its end, steam supply pipes located on the covers, removing non-condensable gases and condensate and made on the covers through windows for the circulation of the evaporated liquid, by means of which, together with the heating surface, the heating chamber is divided into two non-communicating containers - for the heating steam and for the evaporated liquid. The apparatus is equipped with a uniform evaporated liquid chute, located along the perimeter on the inner wall of the housing, and drive and tension drums with teeth made along the edges of the drums, and the heat exchange surface is made. in the form of sheets arranged in a spiral and perforated along the edges, connected to each other to form an endless tape interacting with the teeth of the drums, while the heating chamber contains a frame made in the form of spiral guides of the heat exchange surface, interconnected by racks, and rigidly connected to one from the covers, and the windows are spiral. 3 ill.

Изобретенйе относится к устройствам для концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости й может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for concentrating solutions of solid non-volatile substances by partial evaporation of the solvent during boiling of a liquid and can be used in chemical, food and other industries.

Цель изобретения - интенсификация процесса выпаривания и упрощение очистки теплообменной поверхности.The purpose of the invention is to intensify the evaporation process and simplify the cleaning of the heat exchange surface.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат; на фиг. 2 - нагревательная камера: на фиг. 3 - барабан с приводом вращательного движения.FIG. 1 shows an evaporator; in fig. 2 - heating chamber: Fig. 3 - drum with rotary motion drive.

Выпарной аппарат содержит корпус 1, нагревательную камеру 2, крышки 3, 4 и снабжен патрубками подводя исходного раствора 5, вывода готового раствора 6. подачи греющего пара 7. удаления вторичного пара 8 и вывода конденсата 9. ·The evaporator contains a housing 1, a heating chamber 2, covers 3, 4 and is equipped with pipes for supplying the initial solution 5, outputting the finished solution 6. supplying heating steam 7. removing secondary steam 8 and removing condensate 9. ·

На внутренней стенке корпуса 1 по всему периметру укреплен желоб равномерной подачи 10. сообщающийся с патрубком 5. Нагревательная камера 2 состоит из спиральных направляющих 11. 12, соединенных между собой стойками 13 с образованием каркаса, крышек 14, 15 и теплообменной поверхностью 16 в виде бесконечной ленты.On the inner wall of the housing 1 along the entire perimeter, a uniform feed chute 10 is fixed, communicating with the branch pipe 5. The heating chamber 2 consists of spiral guides 11.12, interconnected by posts 13 to form a frame, covers 14, 15 and a heat exchange surface 16 in the form of an endless ribbons.

1813468 А11813468 A1

Направляющие 11,12 снабжены подушками 11а, 12а из прокладочного материала, а каркас жестко связан с крышкой 14.The guides 11,12 are provided with cushions 11a, 12a made of cushioning material, and the frame is rigidly connected to the cover 14.

В подшипниках 17 и 18 установлен барабан 19 с закрепленными в него верхней и нижней частях звездочками 20. Снаружи корпуса 1 установлен барабан 21, также снабженный звездочками 22 и натяжным устройством 23. Барабаны 19 и 21 имеют приводы вращательного движения.A drum 19 is installed in bearings 17 and 18 with sprockets 20 fixed in it in the upper and lower parts. Outside the housing 1, a drum 21 is installed, also equipped with sprockets 22 and a tensioner 23. The drums 19 and 21 have rotary motion drives.

Лента теплообменной поверхности 16 расположена на внешней поверхности направляющих 1! 12 и по краям снабжена отверстиями 24 для зацепления с зубьями звездочек 20, 22. На входе ленты в корпус и выходе из него имеются уплотняющие устройства 25.The tape of the heat exchange surface 16 is located on the outer surface of the guides 1! 12 and at the edges is provided with holes 24 for engaging with the teeth of the sprockets 20, 22. There are sealing devices 25 at the entry of the tape into and out of the housing.

Крышки 14, 15 совместно с теплообменной поверхностью 16 делят нагревательную камеру на две не сообщающиеся между собой емкости для греющего пара 26 и выпариваемого раствора 27. При этом крышки 14,15 имеют сквозные спиралевидные окна 28 для циркуляции выпариваемого раствора и дополнительно содержат: крышки 14 - патрубки 29 для удаления конденсата, а крышкиCovers 14, 15 together with the heat exchange surface 16 divide the heating chamber into two non-communicating containers for heating steam 26 and the evaporated solution 27. In this case, the covers 14,15 have through spiral windows 28 for circulating the evaporated solution and additionally contain: nozzles 29 for removing condensate, and the covers

- патрубки подачи пара 30 и удаления неконденсирующихся газов 3! Между нагревательной камерой и стенками аппарата имеются внутренний 32 и внешний кольцевые зазоры.- nozzles for steam supply 30 and removal of non-condensable gases 3! There are internal 32 and external annular gaps between the heating chamber and the walls of the apparatus.

Аппарат для выпаривания работает следующим образом.The apparatus for evaporation works as follows.

По патрубку 7 пар поступает в паровое пространство 26 нагревательной камеры, отдает тепло теплообменной поверхности и конденсируется. Образованный конденсат уходит через патрубки 29, 9, а неконденсирующиеся газы - через' патрубок 31.Through the branch pipe 7, steam enters the steam space 26 of the heating chamber, gives off heat to the heat exchange surface and condenses. The formed condensate leaves through nozzles 29, 9, and non-condensable gases through 'nozzle 31.

Свежий раствор поступает в аппарат через патрубок 5, растекается по желобу 10 и равномерно по периметру аппарата попадает во внешний кольцевой зазор 33 между греющей камерой и корпусом. Далее жидкость опускается в них и через окна 28 крышки 14 поступает в емкость 27 нагревательной камеры. Здесь она воспринимает тепло от теплообменной поверхности 16 и частично испаряется с образованием парожидкостной эмульсии. Ввиду того, что парожидкостная эмульсия имеет плотность много меньшую, чем жидкость, она выбрасывается из греющей камеры в паровое пространство корпуса через окна 28 крышки 15. Здесь вторичный пар отделяется от жидкости и удаляется из аппарата через патрубок 8. Жидкость поступает во внутренний 32 и внешний 33 кольцевые зазоры между нагревательной камерой и стенками аппарата, вновь опускается вниз под нагревательную камеру и продолжает осуществлять замкнутую циркуляцию. Концентрированный раствор удаляется из аппарата через патрубок 6.Fresh solution enters the apparatus through the branch pipe 5, spreads along the chute 10 and evenly along the perimeter of the apparatus enters the outer annular gap 33 between the heating chamber and the body. Further, the liquid is lowered into them and through the windows 28 of the cover 14 enters the container 27 of the heating chamber. Here it absorbs heat from the heat exchange surface 16 and partially evaporates to form a vapor-liquid emulsion. Due to the fact that the vapor-liquid emulsion has a density much lower than the liquid, it is ejected from the heating chamber into the vapor space of the housing through the windows 28 of the cover 15. Here, the secondary vapor is separated from the liquid and removed from the apparatus through the branch pipe 8. The liquid enters the inner 32 and outer 33 annular gaps between the heating chamber and the walls of the apparatus, again goes down under the heating chamber and continues to carry out closed circulation. The concentrated solution is removed from the apparatus through the branch pipe 6.

Циркуляция в аппарате происходит за счет разности плотностей парожидкостной эмульсии в емкости 26 и жидкости в кольцевых зазорах 32, 33, выполняющих роль циркуляционных работ. Поскольку стенки корпуса отдают тепло в окружающую среду, циркуляция раствора совмещена и усилена естественной циркуляцией. Наличие дополнительного контура через внутренний зазор 32 обеспечивает более высокие значения скорости циркуляции раствора и коэффициента теплопередачи, а Организованная подача свежего и отбор готового раствора исключает разбавление и позволяет отбирать раствор наивысшей концентрации.The circulation in the apparatus occurs due to the difference in the density of the vapor-liquid emulsion in the container 26 and the liquid in the annular gaps 32, 33, which play the role of circulation works. Since the walls of the body give off heat to the environment, the circulation of the solution is combined and enhanced by natural circulation. The presence of an additional circuit through the internal gap 32 provides higher values of the circulation rate of the solution and the heat transfer coefficient, and the organized supply of fresh and selection of the ready solution excludes dilution and allows the selection of the solution of the highest concentration.

Более высокая скорость циркуляции препятствует образованию отложений на поверхности теплообмена, что обеспечивает высокую интенсивность выпаривания длительное время. Вместе с тем, предложенный аппарат упрощает очистку теплообменной поверхности.The higher circulation rate prevents the formation of deposits on the heat exchange surface, which ensures a high evaporation rate for a long time. At the same time, the proposed apparatus simplifies the cleaning of the heat exchange surface.

Очистка осуществляется следующим образом.Cleaning is carried out as follows.

Аппарат отключается и освобождается от раствора. Натяжным устройством 23 ослабляют натяжку ленты 16, а затем ослабляют уплотняющие устройства 25. С помощью приводов вращательного движения вращают барабаны 19, 2! перемещая при этом ленту. Проходя по барабанам, лента изгибается, в результате чего происходит скалывание и отделение накипи с поверхности теплообмена, при необходимости ее можно доочистить и вручную. Перед включением аппарата в работу с помощью натяжного устройства 23 лента прижимается к каркасу. Уплотняющие устройства приводятся в рабочее положение, и аппарат готов к работе,The device is turned off and emptied of the solution. The tensioning device 23 loosen the tension of the tape 16, and then the sealing devices 25 are loosened. With the help of the rotary motion drives, the drums 19, 2 are rotated! while moving the tape. Passing along the drums, the tape bends, as a result of which chipping and scale separation from the heat exchange surface occurs, if necessary, it can be further cleaned by hand. Before turning on the device in operation with the help of the tensioner 23, the tape is pressed against the frame. The sealing devices are brought into working position and the device is ready for operation,

Claims

Claim

An apparatus for evaporation, comprising a body with branch pipes for supplying and removing the evaporated liquid and heating steam, a heating chamber, a heat exchange surface installed in the chamber, with covers at its ends, branch pipes for supplying steam, removing non-condensable gases and condensate, located on the covers, and made on lids are through windows for circulation of the evaporated liquid, by means of which, together with the heating surface, the heating chamber is divided into two non-communicating containers for heating steam and evaporated liquid, characterized in that, in order to intensify the process of evaporation and simplify the cleaning of the heat exchange surface, the apparatus is equipped with a chute for uniform supply of the evaporated liquid, located along the perimeter on the inner wall of the housing, and drive and tension drums with teeth made along the edges of the drums, and the heat exchange surface is made in the form of sheets arranged in a spiral and perforated along the edges, connected by with each other with the formation of an endless belt interacting with the teeth of the drums, while the heating chamber contains 5 a frame made in the form of spiral guides of the heat exchange surface, interconnected by racks, and rigidly connected to one of the covers, and the windows are made spiral.

FIG. /

Fig 2