SU906586A1 - Аппарат дл выпаривани жидкостей - Google Patents

Description

(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫПАРИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относитс  к выпарным аппаратам , а именно к аппаратам со стекающей пленкой, примен емым в химической, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отрасл х промышленности, и также может быть использовано в качестве кип тильников колонной аппаратуры. Известен выпарной аппарат со стекающей пленкой жидкости, содержащий вертикальную греющую камеру с закрепленными в ней в. трубных решетках теплообменными трубками, снабженными на верхних концах полыми шарами, распределительную камеру, установленную над верхней трубной решеткой с перфорированной ограничительной пластинкой, установленной над щарами, пульсатором, обеспечивающим подъем и опускание шаров, и сепаратор, установленный в нижней части греющей камеры. Сепаратор сообщен с нижней частью греющей камеры. Дл  циркул ции раствора между сепаратором и распределительной камерой установлена труба 1. Недостатками известного выпарного аппарата  вл ютс  невысока  интенсивность теплопередачи к стекающему по внутренней поверхности теплопередающих элементов раствору из-за малой турболизации пленки, образованной вставными дроссельными элементами , и применени  в качестве теплопередающих элементов труб, через которые тепло от конденсирующегос  на наружной стенке пара передаетс  раствору, стекающему по внутренней поверхности. Кроме того, при упаривании растворов, содержащих частицы твердых веществ, возможно забивание кольцевого зазора между неподвижным дросселирующим элементом и внутренней поверхностью теплопередающего элемента, что ограничивает область применени  известного аппарата. Неудобства монтажа и эксплуатаци  дросселирующих элементов, требующих строгую коаксиальность с трубами при установке , периодическую чистку при упаривании растворов, содержащих твердые частицы, в которых раствор в виде пленки стекает по внутренней поверхности, затрудн ет создание компактных аппаратов с трубками, диаметр которых менее 25 мм.. На снижение теплоотдачи от стенки к раствору оказывает вли ние характер изменени  давлени  и направление движени  вторичного пара внутри трубки; требуетс  значительный расход энергии на создание пульсирующего перемещени  щаров, особенно , при больщих диаметрах аппаратов, так как при этом требуетс  больща  скорость и величина перемещени  порщн , при помощи которого создаетс  кратковременное разрежение над щарами; невозможно регулирование времени нахождени  щаров в верхнем положении, от которого зависит плотность орощени  внутренней поверхности трубок греющей камеры и производительность выпарного аппарата.

Кроме того устройство распределени  обеспечивает кратковременный подъем щаров с заданной частотой, при котором врем  нахождени  щаров в верхнем положении зависит от продолжительности действи  разности давлений на шары, котора , в свою очередь, зависит от скорости изменени  давлени  или перемещени  порщн  пульсатора из своего нижнего положени  в верхнее и от скорости частичного снижени  давлени  за счет поступлени  вторичного пара и греющих труб через кольцевые щели, образующиес  при подъеме inapoB.

Известен также аппарат дл  нагревани  и выпаривани  жидкостей, содержащий установленные одна под другой камеру подвода тепла и камеру испЗрени , разделенные трубной решеткой, и тепловые трубы, закрепленные в трубной рещетке 2.

Недостаток аппарата состоит в том, что тепловые трубы погружены в слой жидкости, что обуславливает малую интенсивность процесса нагревани  и испарени  жидкости.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса за счет осуществлени  выпаривани  в тонкой пленке.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат дл  выпаривани  жидкостей, содержащий установленные одна под другой камеру подвода тепла и камеру испарени , разделенные трубной решеткой, и тепловые трубы, закрепленные в трубной рещетке, снабжен установленной над камерой испарени  распределительной камерой с пульсатором , днище которой выполнено в виде двух жестких пластин с отверсти ми дл  верхних концов труб, и установленными в отверсти х дроссельными элементами в виде гибких кольцевых диафрагм, закрепленных между пластинами.

При этом тепловые трубы снабжены насадками в виде усеченных конусов, прикрепленных к верхним концам труб меньшим основанием , диаметр которого равен наружному диаметру тепловой трубы.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Выпарной аппарат содержит распределительную камеру 1, выполненную в виде полностью заполненной раствором емкости, в которой создаетс  пульсирующее изменение давлени  с заданной частотой при помощи пульсатора 2. В дне 3 распределительной камеры 1 укреплены кольцевые гибкие диафрагмы 4, охватывающие насадки 5, выполненные из фторопласта или отполированного металла в виде усеченного конуса, малое основание которого имеет диаметр, равный диаметру тепловой трубы 6, и закреплено на ее верхнем торце.

Дно 3 распределительной камеры состоит, из двух пластин 7 и 8 с отверсти ми соосными с ос ми тепловых трубок и диаметрами , увеличенными на ширину кольцевой диафрагмы , котора  зажата между этими тастинами.

Тепловые трубы 6 соединены с камерой 9

испарени  и камерой 10 подвода тепла при помощи разъемной трубной рещетки И, расположенной в зоне переноса тепла тепловых труб.

Верхний и нижний концы тепловых труб 6 укреплены в трубных решетках 12.

0 Выпарной аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор поступает в распределительную камеру -1 под давлением, на которое накладываетс  пульсирующее даеле5 ние от пульсатора 2. Импульсное увеличение давлени  в распределительной камере 1 вызывает изгиб гибкой кольцевой диафрагмы , выполненной из эластичного материала, например резины, и охватывающей конусную насадку 5, укрепленную на каждой тепловой трубе 6.

При этом увеличиваетс  кольцевой проход дл  выхода раствора из распределительной камеры 1 в виде пленки, стекающей по наружной поверхности тепловой трубы 6.

J Периодическое изменение расхода и скорости прохождени  раствора через измен ющеес  сечение кольцевого прохода уменьшает возможность отложени  твердых частиц в дросселирующем элементе при упаривании растворов, содержащих такие частицы.

0 Стекающа  пленка раствора при нагреве и кипении отводит тепло от наружной поверхности тепловых труб 6. Образующийс  при этом пар отводитс  из камеры 9. Упаренный раствор собираетс  в ее нижней

j части и выводитс  из аппарата. Сконденсированна  жидкость, заключенна  в тепловых трубах 6, опускаетс  в их нижнюю часть, где за счет тепла, передаваемого от теплоносител  - греющего пара, вскипает и в парообразном состо нии переходит в верхнюю

0 часть, где отдает тепло раствору. Конденсат греющего пара проходит через отверсти  нижней трубной рещетки 12 и выводитс  из камеры 10.

Трубный пучок тепловых труб устанавли , Баетс  таким образом, что его средн   часть - зона переноса тепла, на которой практически не должно происходить теплообл ена с окру ающей трубы средой, находитс  в верхней части камеры 10 подвода

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Аппарат для выпаривания жидкостей,. 20 содержащий установленные одна под другой камеру подвода тепла и камеру испарения, разделенные трубной решеткой, и теп ловые трубы, закрепленные в трубной решетке, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем осуществления выпаривания жидкости в тонкой пленке, он снабжен установленной над камерой испарения распределительной камерой с пульсатором, днище которой выполнено в виде двух жестких пластин с отверстиями для верхних концов труб, и установленными в отверстиях дроссельными элементами в виде гибких кольцевых диафрагм, закрепленных между пластинами.
2. 2. Аппарат по π. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, тепловые трубы снабжены насадками, выполненными в виде усеченных конусов, прикрепленными к верхним концам труб меньшим основанием, диаметр которого равен наружному диаметру тепловой трубы.