(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ИСПАРИТЕЛЬ(54) FILM EVAPORATOR
Изобретение относитс к опреснению морских и соленых вод методом термической дистилл ции и может быть исполкзовано в качестве судовых и стационарных испарителей опреснительных устано БОК, а также в качестве выпарных аппаратов в некоторых отрасл х промышпенности , например, химической, пищевой в др. Известен выпарной пленочный аппарат, содержащий размещенные в одном корпусе вертикальные испарительные труй.1, в верхнюю часть которых вставлены индивидуальные конические пленкообразователи. Недостатком данного аппарата вл етс необходимость индивидуальной установки ппенкообразователей в испарительные тру& 1 , что усложн ет технолбгию его изготовлени . Этот недостаток устранен в пленочном испарителе, содержащем вертикальный корпус , верхнюю и нижнюю трубные доски, закрепленные в них вертикальные теппообменные трубы, распределительную перфорированную тарелку, конические ппенкообразоватепи , установленные соосно трубам в закрепленные верхними концами в распределительной тарелке, питательную камеру и помещенный в ней рассекатель потока исходной жидкости 2.. Недостаток указанного аппарата заключаетс в том, что Бе)вдчина кольцевого зазора между пленкообразовател ми и внутренними поверхност ми вертикальных теплообменных труб устанавливаетс только дл опредепенного гидродинамического режима (расхода исходной жидкости) работы аппарата. При необходимости изменени гидродинамического режима его работы , например, необходимо увеличить или уменьшить расход исходной жидкости, то кольцевой зазор будет мал по своему размеру дл первого случа и велик дл второго случа , что естественно отрицательно сказываетс на услови х генерировани жидкостной ппенки и режиме ее течени по теплообменной поверхности. Кроме этого . Кольцевые зазоры при частых остансда-The invention relates to the desalination of sea and salt waters by thermal distillation and can be used as ship and stationary evaporators of desalination plants, as well as evaporators in some areas of the industry, for example, chemical, food, etc. The evaporator film apparatus is known containing vertical evaporative tubes arranged in one housing.1, in the upper part of which individual conical film-forming agents are inserted. The disadvantage of this apparatus is the need for individual installation of foam formers in evaporative tubes & 1, which complicates the manufacturing process. This disadvantage is eliminated in a film evaporator containing a vertical body, upper and lower tube plates, vertical heat exchange tubes fixed in them, a perforated distribution plate, conical pelliframes installed coaxially in tubes fixed to the upper ends in a distribution plate, a feeding chamber and a flow divider placed in it of the original fluid 2. The disadvantage of this apparatus is that Be) has an annular gap between the film former and the internal E erhnost vertical heat exchange tubes is set only for opredepennogo hydrodynamic regime (the initial flow rate) of the apparatus. If it is necessary to change the hydrodynamic mode of its operation, for example, it is necessary to increase or decrease the flow rate of the source fluid, the annular gap will be small in size for the first case and large for the second case, which naturally adversely affects the conditions for generating the foam and its flow heat exchange surface. Besides . Ring gaps with frequent ostands
ках испарител , что имеет место например , в судовых услови х, будут закупори- . ватьс отложени ми сопей и шламом, так как их размер очень мал и нахоантс в диапазоне О,5-1,6 мм.Kakh evaporator, which occurs for example, in the ship's conditions, will be clogged. This is due to sediments and sludge deposits, since their size is very small and they are in the range O, 5-1.6 mm
Цепь изобретени - регулирование кольцевого зазорй между пленкообразовател ми и внутренними поверхност ми теплооб- менных труб и предотвращение их закупорки отложени ми солей за счет перемещени пленкообразователей. Указанна цель достигаетс тем, что питательна камера снабжена сильфонным компенсатором, установленным между верхней трубной доской и распределительной тарелкой. На чертеже изображен вертикальный разрез верхней части испарител . Пленочный испаритель содержит корпус 1, верхнюю трубную доску 2, вертикальные теплообменные трубы 3, конические пленкообразователи 4 жестко закрепленные в распределительной тарелке 5 и образукндие кольцевые зазоры 6 с внутренней поверхностью труб 3, крышку 7, образующую с трубной доской 2 питатель- ную камеру 8 с рассекателем потока 9, патрубок 10 подачи исходной жидкости. Снаружи корпуса 1 и верхней крышки 7 укреплены фланцы 11, между которыми расположен сильфонный компенсатор 12. Распределительна тарелка 5 выполнена с отверсти ми 13, над которыми установлены ниппели 14. Дл входа теплоносител предусмотрен патрубок 15. В крышке 7выполнены окна 16. Испарительный аппарат работает следуюшим образом. Исходна жидкость, например, морска вода поступает через патрубок 1О и рассекатель потока 9 в питательную камеру 8и через отверсти в решетке направл етс на дистилл цию в вертикальные трубы 3. Ниппели 14 предотвращают засорение отверстий 13 в тарелке 5 различными твердыми примес ми, которые м-огут содержатьс в исходной жидкости. Процесс дистилл цин происходит в тонкой пленке жидкости, формирующейс и стекающей сверху вниз по внутренней поверхности вертикальных теплообменных труб 3 благо дар наличию кольцевых зазоров 6 между последними и пленкообразовател ми 4, Обогрев трубного пучка осуществл етс теплоносителем, поступающим через патрубок 15 в межтрубное пространство. Образующийс при дистилл ции вторичный пар .движетс в одном направлении с жидкост ной пленной, поступает в нижнюю часть испарител и выводитс затем из него наружу на конденсацию в конденсатор (не показан на чертеже), Рассол также подлежит удалению из.аппарата.The circuit of the invention is the regulation of the annular gap between the film-forming agents and the internal surfaces of the heat-exchange tubes and the prevention of their blockage by deposits of salts by moving the film-forming agents. This goal is achieved in that the feeding chamber is provided with a bellows compensator installed between the upper tube plate and the distribution plate. The drawing shows a vertical section of the upper part of the evaporator. The film evaporator comprises a housing 1, an upper tube plate 2, vertical heat exchange tubes 3, conical film formers 4 rigidly fixed in a distribution plate 5 and forming annular gaps 6 with the inner surface of tubes 3, a lid 7 forming with the tube plate 2 a feeding chamber 8 s the flow divider 9, the pipe 10 supply of the source fluid. The flanges 11 are fastened outside the housing 1 and the top cover 7, between which there is a bellows compensator 12. The distribution plate 5 is made with openings 13, over which nipples 14 are mounted. A branch pipe 15 is provided for the heat carrier inlet. The windows 7 are made at the cover 7 in a way. The source liquid, for example, sea water enters through the nozzle 1O and the flow divider 9 into the feeding chamber 8 and through the holes in the lattice is sent for distillation into vertical pipes 3. The nipples 14 prevent 5 different solid impurities from the holes 13 in the plate, which are m This is contained in the original fluid. The distillate process takes place in a thin film of liquid that forms and flows down from the top down the inner surface of vertical heat exchange tubes 3 due to the presence of annular gaps 6 between the last and film formers 4. The tube bundle is heated by a coolant flowing through tube 15 into the annular space. The secondary vapor generated during distillation moves in the same direction with the liquid film, enters the lower part of the evaporator and is then taken out of it to condensation outside the condenser (not shown in the drawing). The brine must also be removed from the apparatus.
Наличие сильфонного компнесатора 12 в конструкции аппарата обеспечивает следующее . Например, при увеличении расхода исходной жидкости, в случае необходимости , давление ее в питательной камере растет и передаетс через окна 16 в крышке 7 непосредственно к сильфонному ком-: пенсатору, который при этом удлин етс и перемешает вверх крыщку 7 и с ней тарепку 5 с закрепленными в ней коническими пленкообразовате л ми 4. Это привоаит в свою очередь к увеличению размера кольцевого зазора между пленкообразовател ми и внутренней поверхностью теплообменных . труб, что обеспечивает нормальное прохождение через зазоры повышенно- го расхода жидкости. И наоборот, при сниженин расхода исходной жидкости, давление в питательной камере падает, на что сульфонный компенсатор реагирует своим сжатием, обеспечива при этом уменьшение кольцевого зазора и нормальные услови генерировани жидкостной пленки. Кроме этого сильфонный компенсатор обеспечивает также и предотвращение закупорки кольцевых зазоров между пленкообразовате л ми и внутренней поверхностью теплообменных труб. Например, в.случае отложени солей или шлама в кольцевых зазорах в процессе работы аппарата последние будут удал тьс при остановке испарител , так как при его остывании сильфонный компенсатор будет сжиматьс , а конические пленкообразователи начнут опускатьс вниз и тем самым разруи1ают своей широкой частью отложени солей. Ес1и же отложени солей возникнут в результате нахождени аппарата в нерабочем режиме, то при пуске установки силь фонный компенсатор удлин етс , пленкообразователи поднимаютс вверх и тем самым образуют соответствукщий кольцевой зазор. А солевые чэтложени смываютс со стенок труб исходной жидкостью, Кроме этого, перемещение ппенкообразователей можно обеспечить в результате приложени к крышке аппарата внешней периодической нагрузки или усили . Таким образом, наличие сильфонного компенсатора в испарительном аппарате, приводит к получению конструкций плавак цих пленкообразователей.The presence of the bellows compassator 12 in the design of the apparatus provides the following. For example, with an increase in the flow rate of the source fluid, if necessary, its pressure in the feed chamber grows and is transmitted through the windows 16 in the lid 7 directly to the bellows com- pensator, which at the same time lengthens and mixes up the lid 7 and with it the rake 5 sec. fixed in it conical film formers 4. This in turn leads to an increase in the size of the annular gap between the film formers and the inner surface of the heat exchangers. pipes, which ensures normal passage through the gaps of increased fluid flow. Conversely, when the flow rate of the source fluid is reduced, the pressure in the feed chamber drops, to which the sulfone compensator responds with its compression, while ensuring a reduction in the annular gap and normal conditions for the generation of a liquid film. In addition, the bellows compensator also ensures that the annular gaps between the film former and the inner surface of the heat exchange tubes are blocked. For example, in the event of salt deposition or sludge in the annular gaps during operation of the apparatus, the latter will be removed when the evaporator stops, since when it cools, the bellows compensator will compress and the conical film-forming agents will begin to descend and thereby destroy their wide portion of salt deposition. If salt deposition occurs as a result of the apparatus being in idle mode, then when the unit is started up, the syphilic compensator lengthens, the film formers rise upwards and thus form a corresponding annular gap. And the salt chats are washed away from the walls of the pipes with the original liquid. In addition, the displacement of the foam formers can be ensured by applying an external periodic load or force to the lid of the apparatus. Thus, the presence of a bellows compensator in an evaporator apparatus results in the construction of floating plates formers.