SU990246A1

SU990246A1 - Film-type evaporation apparatus

Info

Publication number: SU990246A1
Application number: SU802916872A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Дмитриевич Лазарев; Владимир Дмитриевич Шишин
Original assignee: Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1983-01-23

Description

(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ(54) FILM STEAM DEVICE

1one

изобретение предназначено дл различного использовани , в частности к пищевой и молочной промышленности.The invention is intended for various uses, in particular to the food and dairy industry.

Известны пленочные трубчатые выпарные аппараты, имеющие дл равномерного распределени раствора по всему сечению аппарата перфорированные диски, переливные тарелки или их сочетание. В указанных аппаратах распределение раствора внутри труб поверхности нагрева происходит путем перелива раствора через кромку отверстий трубной рещетки или используют специальные пленкообразователи 1 и 2.Film tubular evaporators are known, having perforated discs, overflow plates or a combination thereof for uniform distribution of the solution over the entire cross section of the apparatus. In these devices, the distribution of the solution inside the pipes of the heating surface occurs by overflowing the solution through the edge of the holes in the tube plate or using special film formers 1 and 2.

Недостатком аппаратов с распределительными дисками и тарелками вл етс наличие градиента уровн на трубной решетке, обусловленного малой высотой столба раствора у кромки сливного отверсти и неточност ми, возникающими при изготовлении и монтаже аппарата.A disadvantage of apparatus with distribution discs and plates is the presence of a level gradient on the tube sheet due to the small height of the solution column at the edge of the drain hole and the inaccuracies that occur during the manufacture and installation of the apparatus.

Недостатками аппаратов с пленкообразовател ми вл етс мала ширина щели в кольцевом зазоре трубной решетки, что затрудн ет их применение дл выпаривани пищевых растворов.The disadvantages of apparatus with film formers is the small width of the slit in the annular gap of the tube sheet, which makes it difficult to use them for evaporation of food solutions.

Известен пленочный трубчатый выпарной аппарат с полыми цилиндрическимиKnown film tubular evaporating apparatus with hollow cylindrical

пленкообразовател ми, у которого распределитель раствора, установленный в верхней камере, выполнен в виде тарелки с отверсти ми с кольцевой перегородкой, а нижн камера выполн ет роль сепаратора . В указанном аппарате при отборе вторичного пара из верхней камеры на распределительной тарелке образуетс столб раствора, что обеспечивает его равномерное распределение по тарелке 3.film formers, in which the solution distributor installed in the upper chamber is made in the form of a plate with openings with an annular partition, and the lower chamber acts as a separator. In this apparatus, when the secondary steam is taken from the upper chamber on the distribution plate, a solution column is formed, which ensures its uniform distribution over the plate 3.

Однако при оптимальных услови х орошение труб в этом аппарате происходит по принципу кольцевого водослива, так как открытые дл прохода вторичного пара полые цилиндрические пленкообразователи при достаточной ширине щели не позвол ют 15 создать требуемый столб раствора на трубной решетке. По этой причине в указанном аппарате нельз получить равномерное орошение труб по всему сечению аппарата.However, under optimal conditions, the pipes in this apparatus are irrigated according to the principle of an annular weir, since hollow cylindrical film-forming agents open for the passage of secondary steam do not allow 15 to create the required solution column on the tube sheet with a sufficient width of the slit. For this reason, in the specified apparatus it is impossible to obtain uniform irrigation of pipes over the entire cross section of the apparatus.

Цель изобретени - повышение производительности пленочного выпарного аппарата за счет равномерного распределени раствора по сечению корпуса и удалени накипи в процессе работы.The purpose of the invention is to improve the performance of the film evaporator due to the even distribution of the solution over the cross section of the housing and the removal of scale during operation.

Поставленна цель достигаетс тем, что полые цилиндрические пленкообразователи снабжены на верхних концах перфорированными дисками с клапанами, а распределительна тарелка выполнена с бортами , высота которых превышает высоту кольцевой перегородки,The goal is achieved by the fact that hollow cylindrical film-forming agents are provided with perforated discs with valves at the upper ends, and the distribution plate is made with boards whose height exceeds the height of the annular partition,

При этом греюща камера подключена к верхней распределительной камере посредством трубы с клапанам.In this case, the heating chamber is connected to the upper distribution chamber by means of a pipe with valves.

Распределитель данной конструкции обеспечивает гашение скорости раствора, поступающего во внешнюю секцию распределительной тарелки, позвол ет осаждать т желым частицам из раствора, исключает волнообразование во внутренней секции при переливе раствора через борт тарелки и обеспечивает создание на трубной реше1ке столба раствора требуемой высоты. В случае неодинакового обогрева труб греющим паром давление вторичного пара в более обогреваемых трубах больше, чем давление вторичного пара над труба .ми в верхней распределительной камере. Это приводит к нарушению орошени более обогреваемых труб при прорыве пара через слой раствора в кольцевом зазоре трубной решетки. Дл предотвращени прорыва пара из труб в верхнюю камеру через слой раствора на верхних концах пленкообразователей устанавливают перфорированные диски с клапанами, которые при открытии выпускают избыток пара из труб в верхнюю камеру. Наличие клапана на трубе, соедин ющей греющую и верхнюю камеры, позвол ет периодически при открытии клапана в дес тки раз повышать плотность орошени труб раствором без дополнительного его поступлени в камеру. Значительное увеличение скорости стенани пленки раствора при определенных услови х обеспечивает удаление накипи с поверхности труб.The distributor of this design suppresses the velocity of the solution entering the outer section of the distribution plate, allows precipitating heavy particles from the solution, eliminates wave formation in the inner section when the solution overflows through the side of the plate and provides the required height on the pipe sieve of the solution column. In the case of unequal heating of pipes with heating steam, the pressure of the secondary steam in the more heated pipes is greater than the pressure of the secondary steam above the pipe in the upper distribution chamber. This leads to impaired irrigation of the more heated pipes when steam breaks through the solution layer in the annular gap of the tube sheet. To prevent breakthrough of steam from the tubes into the upper chamber, through a layer of solution, perforated discs with valves are installed at the upper ends of the film formers, which, upon opening, release an excess of steam from the tubes into the upper chamber. The presence of a valve on the pipe connecting the heating and upper chambers allows periodically when opening the valve ten times to increase the density of the pipes with the solution without adding it to the chamber. A significant increase in the rate of film stanching of the film under certain conditions ensures the removal of scale from the surface of the pipes.

На фиг. 1 изображен предлагаемой выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - пленкообразователь.FIG. 1 shows the proposed evaporator, a longitudinal section; in fig. 2 - film former.

Выпарной аппарат содержит верхнюю камеру 1, выпускной клапан ,2 перфорированный диск 3, борт 4 распределительной .тарелки, кольцевую перегородку 5, распределительную тарелку б, пленкообразователь 7, верхнюю трубную рещетку 8, трубу 9, греющую камеру 10, нижнюю трубную решетку 11, нижнюю камеру 12, патрубокThe evaporator contains an upper chamber 1, an exhaust valve, 2 perforated disk 3, a bead 4 of a distribution plate, an annular partition 5, a distributor plate b, a film former 7, an upper tube grill 8, a tube 9, a heating chamber 10, a lower tube plate 11, the lower chamber 12, pipe

13дл отвода вторичного пара, патрубок13dl secondary steam exhaust pipe

14дл отвода сгущенного раствора, трубу 15, соедин ющую греющую камеру с верхней, клапан 16, патрубок 17 дл исходного раствора, распределитель 18, патрубок 19 дл .отвода вторичного пара из верхней камеры.14 for removal of the condensed solution, pipe 15, connecting the heating chamber with the top, valve 16, pipe 17 for the initial solution, valve 18, pipe 19 for the removal of secondary steam from the top camera.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Исходный раствор через патрубок 17 поступает в наружную часть секции распределител 18 раствора, ограниченного бортом 4 и, перелива сь через кольцевуюThe initial solution through the nozzle 17 enters the outer part of the section of the distributor 18 of the solution, bounded by the side 4 and, overflowing through the ring

перегородку 5, попадает во внутреннюю секцию . В наружной секции происходит самоиспарение раствора и выделение из него т желых примесей. Под напором установивщегос столба раствор через отверсти partition 5, falls into the inner section. In the outer section, the solution self-evaporates and heavy impurities are released. Under the pressure of the installation pillar solution through the holes

конической формы в дне распределительной тарелки 6 поступает на верхнюю трубную рещетку 8, и перелива сь через кромки отверстий в ней, пленкой распредел етс по внутренней пСВерхности труб 9. При подаче в греющею камеру 10 пгра растворa conical shape at the bottom of the distributor plate 6 enters the upper tube plate 8, and overflowing through the edges of the holes in it, the film is distributed along the internal surface of the pipe 9. When fed into the heating chamber, 10 grout solution

закипает в трубах 9, и часть образующегос вторичного пара через кольцевой зазор между трубой 9 и пленкообразователем 7 поступает в верхнюю камеру 1. Уход щий вверх вторичный пар преп тствует стеканию раствора в кольцевом зазоре и раствор накапливаетс на верхней трубной рещетке 8 до тех пор, пока разность давлени вторичного пара в кольцевом зазоре и верхней камере не уравновеситс высотой столба раствора на трубной рещетке . Уход щий вниз вторичный пар поступает в нижнюю камеру 12, выполн ющую роль сепаратора. Сгущенный раствор отводитс из аппарата через патрубок 14.boils in pipes 9, and part of the generated secondary vapor through the annular gap between the pipe 9 and the film former 7 enters the upper chamber 1. The upwardly flowing secondary vapor prevents the solution from flowing in the annular gap and the solution accumulates on the upper tube plate 8 until The difference in pressure of the secondary steam in the annular gap and the upper chamber is not balanced by the height of the solution column on the pipe grille. The downstream secondary steam enters the lower chamber 12, which acts as a separator. The condensed solution is discharged from the apparatus through the nozzle 14.

При соединении трубой (не показана)When connecting with a pipe (not shown)

5 патрубка 13 с патрубком 19 в кольцевом зазоре трубной рещетки 8 создаетс требуемый перепад давлени вторичного пара. В зависимости от режима работы аппарата высота столба раствора на трубной ре .J шетке может составл ть 100-300 мм. В случае, если разность давлени вторичного пара в кольцевом зазоре трубной решетки превыщает величину уравновешивающего ее высоту столба, то открываетс выпускной клапан 2 и избыток пара через от5 верстие в перфорированном диске 3 поступает в. верхнюю камеру 1. Дл удалени накипи в аппарате по заданной програ.мме, не прекраща подачи раствора и пара в аппарат, открывают клапан 16 на трубе 15, соедин ющий греющую 10 и верхнюю 1The 5 nozzle 13 with the nozzle 19 in the annular gap of the tubular lattice 8 creates the required pressure drop of the secondary steam. Depending on the mode of operation of the apparatus, the height of the solution column on the pipe re .J rod may be 100-300 mm. If the pressure difference of the secondary steam in the annular gap of the tube plate exceeds the height of the column balancing it, the exhaust valve 2 opens and the excess steam through the hole in the perforated disk 3 enters. upper chamber 1. To remove scale in the apparatus according to a given program, without stopping the supply of solution and steam to the apparatus, open valve 16 on the pipe 15 connecting the heating 10 and upper 1

0 камеры. Повыщение давлени пара в верхней камере 1 приводит к значительному увеличению скорости стекани пленки раствора в трубах 9. Повтор эту операцию, периодически через некоторый промежу- ток времени добиваютс удалени накипи с поверхности труб 9.0 cameras. Increasing the vapor pressure in the upper chamber 1 leads to a significant increase in the rate of flow of the film of the solution in the pipes 9. Repeat this operation, periodically after a certain period of time, remove scale from the surface of the pipes 9.

Основное технико-экономическое преимущество предлагаемого аппарата при применении его в пищевой и молочной промыщленност х состоит в том, что тре0 буема поверхность нагрева аппарата уменьшаетс на 20%, улучшаетс качество выпускаемого продукта и увеличиваетс его выход за счет сокращени времени пребывани продукта в аппарате, улучшаетс качество конденсата вторичного пара, что.The main technical and economic advantage of the proposed apparatus when it is used in the food and dairy industries is that the required heating surface of the apparatus is reduced by 20%, the quality of the product is improved and its output is increased by reducing the residence time of the product in the apparatus, it improves the quality secondary steam condensate that.

5 позвол ет примей ть конденсат дл питани котлов без дополнительной его очистки , а также упрощаетс мойка аппарата от накипи.5 allows the condensate to be used to power the boilers without further cleaning it, and the descaling of the apparatus is also simplified.

Claims

Claim

1. A film evaporator containing a heating chamber, heating tubes with hollow cylindrical film formers fixed in the upper and lower tube sheets, the upper distribution and lower separation chambers, the distributor of the initial solution, made in the form of a plate with an annular partition, nozzles for supplying and discharging the solution and heating steam, characterized in that, in order to increase its productivity due to the uniform distribution of the solution over the cross section of the casing and descaling during operation, the film photoelectret provided at their upper ends with perforated disk valves and distributor plate is formed with sides whose height exceeds the height of the annular partition.

2. The apparatus by π. 1, characterized

5 in that the heating chamber is connected to the distribution chamber by means of a pipe with a valve.