Испаритель выпарной установки

Испаритель выпарной установки, содержащий горизонтальный корпус, размещенные в нем горизонтальные трубы, установленные вертикальными рядам, распределительное устройство для выпариваемого раствора, выполненное в виде перфорированного листа с ограничителями уровня, патрубок подачи греющего пара и патрубки отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб, ограничители уровня размещены над вертикальным рядом труб, наиболее удаленным от патрубков отвода вторичного пара.

Изобретение относится к конструкциям выпарных аппаратов и может быть использовано в химической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности.
Целью настоящего изобретения является повышение производительности испарителя выпарной установки путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб.
На фиг. 1 изображен испаритель, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез испарителя с двумя патрубками отвода вторичного пара; на фиг. 3 то же, с одним патрубком отвода вторичного пара; на фиг. 4 схема размещения ограничителя уровня над вертикальным рядом труб.
Испаритель содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, размещенные в нем горизонтальные трубы 2, установленные вертикальными рядами, распределительное устройство 3 в виде перфорированного листа с отверстиями 4 и ограничителями уровня 5 в виде переливных патрубков. В корпус испарителя встроены патрубок 6 ввода греющего пара и патрубок 7 отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб 2. Кроме того, испаритель содержит брызгоотделитель 8 устройство 9 ввода упариваемого раствора, штуцер 10 вывод упаренного раствора, штуцер 11 вывода конденсата и ограничители уровня 5, расположенные над вертикальными рядами труб 2, наиболее удаленные от патрубка 7 отвода вторичного пара, снабжены отверстиями 13.
Испаритель работает следующим образом. Греющий пар подается в испаритель через патрубок 6. Одновременно через устройство 9 в испаритель вводится упариваемый раствор, который с помощью распределительного устройства 3 раздается по длине и ширине пучка горизонтальных труб 2. Стекая пленкой по наружной поверхности горизонтальных труб, раствор частично упаривается за счет тепла конденсации греющего пара. Упаренный раствор отводится из испарителя через штуцер 10. Образовавшийся в испарителе пар выходит из межтрубного пространства корпуса 1, очищается от влаги в брызгоотделителе 8 и выводится из испарителя через патрубок 7. Через штуцер 11 из испарителя отводится конденсат греющего пара, а через штуцер 12-неконденсирующиеся пазы вместе с паром продувки.
При использовании одного типоразмера испарителя в качестве нескольких испарительных ступеней выпарной установки возникает проблема оптимального орошения теплообменных труб при меняющемся от ступени к ступени расхода упариваемого раствора. Путь к решению этой проблемы следующий. Гидравлический расчет трубного пучка должен выполняться из условий минимального расхода раствора на аппарат, то есть, из условий работы испарителя в качестве последней ступени выпарной установки по ходу раствора. Для этого испарителя выбирается такая интенсивность орошения, при которой скорость вторичного пара имеющего, как правило, в этом испарителе максимальный удельный объем на выходе из пучка не превышает допустимой величины.
Чтобы сохранить ту же плотность орошения при том же распределительном устройстве в остальных ступенях испарения установки, расход раствора в которых выше, избыточное для донной ступени количество раствора через ограничитель уровня (переливной патрубок) 5 отводится с распределительного орошающего 3 на ряды горизонтальных труб, наиболее удаленные от патрубка 7 вывода вторичного пара. При этом достигается дополнительное орошение тех труб, на которых наблюдается оголение поверхности за счет сдува раствора потоком образующегося вторичного пара. В случае, когда расход раствора на аппарат соответствует оптимальной величине, уровень раствора на перфорированном листе 3 располагается ниже верхнего среза ограничителя уровня; орошение пучка труб по всей площади осуществляется через отверстия 4, а участков горизонтальных труб 2, находящихся под ограничителями уровня 5 через отверстия 13 в стенках патрубков.
Итак, преимуществом предлагаемого испарителя при использовании его в качестве ступеней выпарной установки является оптимальное орошение в широком диапазоне изменения расхода упариваемого раствора. В крупномасштабных горизонтально-трубных пленочных аппаратах как показывают расчеты сдув жидкости с труб вторичным паром приводит к оголению и пересыханию до 20% теплообменных труб. Предотвращение пересыхания труб позволит увеличить среднюю за межпромывочный пробег производительность установки на 15% Габариты аппаратов при этом не меняются, поскольку рациональное орошение крайних рядов труб позволяет увеличить скорость пара на выходе из пучка на 15-20%
Испаритель выпарной установки, содержащий горизонтальный корпус, размещенные в нем горизонтальные трубы, установленные вертикальными рядам, распределительное устройство для выпариваемого раствора, выполненное в виде перфорированного листа с ограничителями уровня, патрубок подачи греющего пара и патрубок отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб, ограничители уровня размещены над вертикальным рядом труб, наиболее удаленным от патрубков отвода вторичного пара.