SU695669A1

SU695669A1 - Evaporator

Info

Publication number: SU695669A1
Application number: SU772495932A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иосифович Павленко; Дмитрий Сергеевич Ясь; Ярослав Сергеевич Никонов
Original assignee: Центральное Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Министерства Легкой Промышленности Украинской Сср
Priority date: 1977-06-16
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1979-11-05

Description

1one

Изобретение относитс к области This invention relates to the field of

выпарного оборудовани , примен емого в легкой, пищевой, химической и других отрасл х промышленности .ievaporator equipment used in the light, food, chemical and other industries .i

Известно выпарное устройство дл опреснени морской воды, состо щее из цилиндрического корпуса с патрубками на торцах и на середине образующей поверхности корпуса. Внутри корпуса , эдоль центральной оси, помещена кольцева цилиндрическа камера, во внутреннюю зону которой тангенциально подведен патрубок дл подачи нагретой морской воды 1.A desalination device for seawater desalination is known, consisting of a cylindrical body with nozzles at the ends and in the middle of the forming surface of the body. An annular cylindrical chamber is placed inside the case, the edel of the central axis, into the inner zone of which the branch pipe for supplying heated sea water 1 is tangentially connected.

Это устройство недостаточно произ-5 водительно из-за малой площади испарени . Граница раздела жидкой и паровой фазы неустойчива, возможен заброс жидкости в пар..This device is not sufficiently productive because of the small area of evaporation. The boundary between the liquid and vapor phases is unstable, it is possible to inject liquid into steam.

Известно устройство дл генериро- вани пара 2, представл ющее собой цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой с центральным отверстием на две камеры - входную и . выходную. Корпус имеет тангенциальныепатрубки , служащие дл подвода и отвода выпариваемого раствора. Благодар действию центробежных сил значительно повышаетс упругость паров жидкости, что обеспечивает возможность выпаривани сильнопен щихс растворов. Однако конструкци устройства не предусматривает использование вторичного пара дл обогрева, выпаривание производитс в одну ступень , разрежение в камере невысоко - все это снижает производительность устройства и его экономичность.A device for generating steam 2 is known, which is a cylindrical body divided by a transverse partition with a central opening into two chambers — an inlet chamber and. output. The housing has tangential nozzles that serve for the supply and removal of the evaporated solution. Due to the action of centrifugal forces, the elasticity of the liquid vapors is significantly increased, which makes it possible to evaporate strong-foaming solutions. However, the design of the device does not include the use of secondary steam for heating, evaporation is carried out in one stage, the vacuum in the chamber is not high - all this reduces the performance of the device and its efficiency.

Известен также выпарной аппарат, содержащий трубчатую греющую камеру, сепаратор, внутреннюю ци{экул ционную трубу и выносной паровой инжектор, сообщающийс с сепаратором и греющей камерой 3.С помощью инжектора в сепараторе создаетс разрежение, что способствует интенсификации процесса выпаривани . Вторичный пар подсасываетс инжектором ив смеси с первичным паром подаетс на обогрев греющей камеры. Использование тепла вторичного пара повышает экономичность аппарата.Also known is an evaporation apparatus containing a tubular heating chamber, a separator, an internal scavenger tube and a remote steam injector in communication with the separator and the heating chamber 3. A vacuum is created in the separator using the injector, which contributes to the intensification of the evaporation process. The secondary steam is sucked by the injector and the mixture with the primary steam is fed to the heating of the heating chamber. The use of heat from the secondary steam increases the efficiency of the device.

Однако корпус этого аппарата излишне велик, затруднено выпаривание сильнопен щихс растворов и растворов с высоким значением температурной депрессии, недостаточна производительность аппарата.However, the body of this apparatus is too large, the evaporation of highly foaming solutions and solutions with a high temperature depression is difficult, and the apparatus performance is insufficient.

Наиболе.е близок к предложенному по технической сущности выпарной аппарат с принудительной циркул цией раствора, содержащий вертикальный корпус с трубчатой греющей камерой и. сепаратором, паровой инжектор, циркул ционную трубу и насос 4 . . Однако объем корпуса аппарата (из за необходимости иметь большое зерка ло испарени ) излишне велик, затруднено выпаривание сильнопен щихс растворов, высок расход тепла на об.огрев,. так как греющий пар целиком беретс со стороны, недостаточна про изводительность. Цель изобретени - повышение производительности аппарата путем двухступенчатого выпаривани раствора. Это достигаетс , тем, что выпарной аппарат снабжен установленной на сепараторе и подключенной к циркул ци,онной трубе вихревой испарительной камерой, по оси которой установлен паровой инжектор. При этом сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к ви-:февой камере, а другим - к греющей камере. На чертеже показан выпарной аппарат , вертикальный разрез. Выпарной аппарат содержит, вертикальный корпус 1 с трубчатой греющей камерой 2, циркул ционными трубами .3, 4, 5, сепаратором б, на котором установлена вихрева испарительна камера 7 с размещенным по ее оси паровым инжектором 8 и сообшающейс с установленной внутри сепаратора б, соосно ему, центральной паровой трубой 9 в верхней ее части. В нижней .части труба 9 меет патрубки 10, сообщающиес с греющей камерой 2. Через центральную часть камеры 2 вдоль оси корпуса, проходит циркул ционна труба 5, соединенна трубопроводом И с циркул ционным насосом 12. На подающем трулопровода 13 насоса 12 установлены задвижки 14 и 15, а между ними - патрубок 46 с задвижкой 17, Такой же патрубок 18 с задвижкой 19 предусмотрен на всасыва ющей линии, снабженной згщвижкой 20 Греюща камера 2 снабжена также патрубком 21 дл отвода пара и штуцером 22 дл конденсата. Сепаратор .6 имее.т в верхней части патрубок 23 дл вывода вторичного пара. Аппарат работает следующим образом . Перекрывагат задвижку 20 и открыв ют задвижку 19 на патрубке 18, соеди ненном с емкостью исходного раствор При этом Зсшвижки 14 и 15 открыты, а задвижка 17 закрыта. Затем включают , -насос 12 и производ т заполнение греющей камеры 2 раствором. По окончании заполнени задвижку 20 открывают, а 19 -закрывают. Пар из сопла инжектора 8 подаетс в гре щую камеру 2 через центральную трубу 9 и патрубки 10. Раствор в греющей камере разогреваетс до темпера туры ниже температуры насыщени и по циркул ционной трубе 3 поступает в вихревую испарительную камеру 7, где закручиваетс , причем при прохождении к центру камеры, за счет уменьшени радиуса закрутки, резко .возрастает скорость движени раствора , а соответственно снижаетс и давление в нем. В результате снижени давлени ниже давлени насыщени при данной температуре раствор вскипает . Пар собираетс в центральной зоне камеры 7, инжектируетс через сопло Лавал парового инжектора 8 и по центральной паровой трубе 9. поступает в греющую камеру 2. Благодар работе парового инжектора 8 давление в центральной зоне вихревой камеры 7понижено, что интенсифицирует процесс парообразовани , который может производитьс при сравнительно низких температурах. Кроме SToro,подаваемый через инжектор 8 пар обеспечивает необходимую по услови м нагрева жидкости в греющей камере температуру смеси первичного и вторичного пара и скорость ее истечени . Подвергнутый выпариванию раствор через циркул ционную трубу 4 поступает в соковое пространство сепаратора б. 8сепараторе происходит дополнительное выпаривание раствора (втора ступень ) , при этом вторичный пар отводитс через патрубок 23,а раствор (сок) - через циркул ционную трубу 5 и всасывающий трубопровод 11 поступает на вход насоса 12 и по трубопроводу 13 подаетс вновь в греющую камеру 2. Таким образом, процесс выпаривани осуществл етс многократно. Выпаривание производитс в две ступени - сначала в вихревой испарительной камере 7, а затем - в корпусе сепаратора 6. Дл удалени упаренного раствора (сока) задвижку 15 закрывают/ а 17 открывают и сок насосом 12 откачивают из сепаратора 6. Греющий пар (смесь первичного и вторичного пара) из греющей камеры удал етс через патрубок 21 и может быть использован дл нагрева раствора в другом выпарном аппарате, а конденсат удал етс через штуцер 22, При установившемс режиме выпаривани подача первичного пара через инжектор может быть значительно сокращена. Технико-экономические преимущест за вленного аппарата заключаютс в повышенной производительности, компактности и экономичности. Эти преимущества обеспечиваютс за счет использовани высокопроизводительной вихревой испарительной камеры, по оси которой установлен паровой инжектор , а также благодар двухступенчатому выпариванию - в начале в вихревой испарительной камере, а затем в сепараторе. Повышению экономичности и снижению металлоемкости аппараIt is most similar to the evaporating apparatus with forced circulation of the solution, which contains a vertical body with a tubular heating chamber and. separator, steam injector, circulation pipe and pump 4. . However, the volume of the apparatus body (due to the need to have a large evaporation mirror) is unnecessarily large, evaporation of highly foaming solutions is difficult, and heat consumption for heating is high. since the heating steam is taken entirely from the side, the productivity is insufficient. The purpose of the invention is to increase the productivity of the apparatus by two-stage evaporation of the solution. This is achieved by the fact that the evaporator is equipped with a rotating vortex evaporator chamber mounted on the separator and connected to the circulation pipe, along the axis of which a steam injector is installed. In this case, the separator is equipped with a central steam pipe connected at one end to the heating chamber, and the other to the heating chamber. The drawing shows an evaporator, vertical section. The evaporator comprises a vertical housing 1 with a tubular heating chamber 2, circulation pipes .3, 4, 5, a separator b, on which a vortex evaporator chamber 7 is installed with a steam injector 8 located along its axis and communicating with an installed inside the separator b, coaxially him, the central steam pipe 9 in its upper part. In the lower part of the pipe 9 there are nozzles 10 communicating with the heating chamber 2. Through the central part of the chamber 2 along the axis of the housing, passes a circulation pipe 5 connected by a pipeline I to the circulation pump 12. Valves 14 are installed on the supply pipe 13 of pump 12 15, and between them - a pipe 46 with a valve 17. The same pipe 18 with a valve 19 is provided on the suction line equipped with a valve 20 The heating chamber 2 is also equipped with a pipe 21 for removing steam and a condensate pipe 22. Separator .6 has. T in the upper part of the pipe 23 for the output of secondary steam. The device works as follows. Shut off the valve 20 and open the valve 19 on the pipe 18 connected with the capacity of the initial solution. At the same time, the slide bar 14 and 15 are open and the valve 17 is closed. Then, the -pump 12 is switched on and the heating chamber is filled with 2 solution. When the filling is completed, the valve 20 is opened, and 19 is closed. The steam from the injector nozzle 8 is fed into the heating chamber 2 through the central pipe 9 and the nozzles 10. The solution in the heating chamber is heated to a temperature below the saturation temperature and through the circulation pipe 3 enters the vortex evaporation chamber 7, where it twists, and when passing to The center of the chamber, due to a decrease in the twist radius, sharply increases the velocity of the solution, and, accordingly, decreases the pressure in it. As a result of the decrease in pressure below the saturation pressure at a given temperature, the solution boils. Steam is collected in the central zone of chamber 7, injected through the Laval nozzle of the steam injector 8 and through the central steam tube 9. enters the heating chamber 2. Due to the operation of the steam injector 8, the pressure in the central zone of the vortex chamber decreases, which intensifies the vaporization process that can be produced relatively low temperatures. In addition to SToro, the steam supplied through the injector 8 provides the necessary temperature of the mixture of primary and secondary steam and the rate of its expiration, according to the conditions of heating the liquid in the heating chamber. The solution subjected to evaporation through the circulation pipe 4 enters the separator juice space b. In the separator, additional solution evaporation takes place (second stage), with the secondary steam being discharged through pipe 23 and the solution (juice) through the circulation pipe 5 and the suction pipe 11 to the pump 12 inlet and fed through pipe 13 again to the heating chamber 2. Thus, the evaporation process is carried out repeatedly. The evaporation is carried out in two stages - first in the vortex evaporation chamber 7, and then in the casing of the separator 6. To remove the evaporated solution (juice), the valve 15 is closed / 17 is opened and the juice is pumped out by the pump 12 from the separator 6. The heating steam (mixture of primary and secondary) secondary steam) is removed from the heating chamber through the pipe 21 and can be used to heat the solution in another evaporator, and condensate is removed through the fitting 22. Under steady state evaporation the flow of primary steam through the injector can be significantly abstracted. The technical and economic advantages of the claimed apparatus are in increased productivity, compactness and economy. These advantages are provided by the use of a high-performance vortex evaporator chamber, along the axis of which a steam injector is installed, as well as by two-stage evaporation — first in the vortex evaporation chamber, and then in the separator. Increased efficiency and reduced metal consumption