Выпарной аппарат

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 В 01 0 1/12 В 01 П 1/26 С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий( 5 4 ) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ Изобретение относится к области выпарного оборудования, применяемого в легкой, пищевой, химической и других отраслях промышленности.Известно выпарное устройство для опреснения морской воды, состоящее из цилиндрического корпуса с патрубками на торцах и на середине образующей поверхности корпуса. Внутри корпуса, вдоль центральной оси, помещена кольцевая цилиндрическая камера, во внутреннюю зону которой тангенциально подведен патрубок для подачи нагретой морской воды (11это устройство недостаточно производительно из-эа малой площади испаречия. Граница раздела жидкой и паровой Фазы неустойчива, возможен заброс жидкости в пар.Известно устройство для генериро О вания пара (2), представляющее собой цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой с центральным отверстием на две камеры - входную и выходную. корпус имеет тангенциальные 25 патрубки, служащие для подвода и отвода выпариваемого раствора. Благо" даря действию центробежных сил значительно повышается упругость паров жидкости, что обеспечивает возможность выпаривания сильнопенящихсярастворов. Однако конструкция устройства не предусматривает использование вторичного пара для обогрева,выпаривание производится в одну ступень, разрежение в камере невысоко -все это снижает производительностьустройства и его экономичность.Известен также выпарнойаппарат,содержащий трубчатую греющую камеру,сепаратор внутреннюю циркуляционнуютрубу и выносной паровой инжектор,сообщающийся с сепаратором и греющейкамерой 3).С помощью инжектора в сепараторе создается разрежение, чтоспособствует интенсиФикации процессавыпаривания. Вторичный пар подсасывается инжектором и в смеси с первичным паром подается на обогрев греющей камеры. Использование тепла вторичного пара повьыает экономичностьаппарата,Однако корпус этого аппарата излишне велик, затруднено выпариваниесильнопенящихся растворов и растворов с высоким значением температурной депрессии, недостаточна производительность аппарата.Наиболее близок к предложенномупо технической сущности выпарной аппарат с принудительной циркуляциейраствора, содержащий вертикальныйкорпус с трубчатой греющей камеройи сепаратором, паровой инжектор, циркуляционную трубу и насос 4,Однако объем корпуса аппарата (иээа необходимости иметь большое зеркало испарения) излишне велик, затруднено выпаривание сильнопенящихсярастворов, высок расход тепла наобогрев, так как греющий пар целикомберется со стороны, недостаточна производительность.Цель изобретения - повышение производительности аппарата путем двухступенчатого выпаривания раствора.Это достигается.тем, что выпарной )5аппарат снабжен установленной на сепараторе и подключенной к циркуляционной трубе вихревой испарительнойкамерой, по оси которой установленпаровой инжектор. При этом сепаратор 20снабжен центральной паровой трубой,подключенной одним концом к вихревойкамере, а другим - к греющей камере,На чертеже показан выпарной аппарат, вертикальный РазРеЗ.Выпарной аппарат содержит, вертикальный корпус 1 с трубчатой греющейкамерой 2, циркуляционными трубами.3, 4, 5, сепаратором 6, на которомустановлена вихревая испарительнаякамера 7 с размещенным по ее оси паровым инжектором 8 и сообщающейсяс установленной внутри сепаратора 6,соосно ему, центральной паровой трубой 9 в верхней ее части. В нижнейчасти труба 9 имеет патрубки 10, сообщающиеся с греющей камерой 2.Через центральную часть камеры 2,вдоль оси корпуса, проходит циркуляционная труба 5, соединенная трубопроводом 11 с циркуляционным насосом 4012. На подающем трубопроводе 13 насоса 12 установлены задвижки 14 и15, а между ними - патрубок 16 с за"движкой 17. Такой же патрубок 18 сзадвижкой 19 предусмотрен на всасывающей линии, снабженной задвижкой 20.Греющая камера 2 снабжена также патрубком 21 для отвода пара и штуцером22 для отвода конденсата. Сепаратор. 6 имеет в верхней части патрубок 23для вывода вторичного пара.йппарабраетдуюзом.Перекрывают задвижку 20 и открыва ют задвижку 19 на патрубке 18, соеди ненном с емкостью исходного раствора.При этом задвижки 14 и 15 открыты, а задвижка 17 закрыта. Затем включают, насос 12 и производят заполнение греющей камеры 2 раствором. По окончании заполнения задвижку 20 открывают, а 19 - закрывают, Пар из сопла инжектора 8 подается в греющую камеру 2 через центральную трубу 9 и патрубки 10. Раствор в греющей камере разогревается до темпера е туры ниже температуры насыщения и по циркуляционной трубе 3 поступает в вихревую испарительную камеру 7, где закручивается, причем при прохождении к центру камеры, за счет уменьшения радиуса закрутки, резко возрастает скорость движения раствора, а соответственно снижается и давление в нем. В результате снижения давления ниже давления насыщения при данной температуре раствор вскипает. Пар собирается в центральной зоне камеры 7, инжектируется через сопло лаваля парового инжектора 8 и по центральной паровой трубе 9 поступает в греющую камеру 2. Благодаря работе парового инжектора 8 давление в центральной зоне вихревой камеры 7 понижено, что интенсифицирует процесс парообразования, который может производиться при сравнительно низких температурах. Кроме этого, подаваемый через инжектор 8 пар обеспечивает необходимую по условиям нагрева жидкости в греющей камере температуру смеси первичного и вторичного пара и скорость ее истечения. Подвергнутый выпариванию раствор через циркуляционную трубу 4 поступа т в соковое пространство сепаратора 6. В сепараторе происходит дополнительное выпаривание раствора (вторая ступень), при этом вторичный пар отводится через патрубок 23 а раствор (сок) - через циркуляционную трубу 5 и всасывающий трубопровод 11 поступает на вход насоса 12 и по трубопроводу 13 подается вновь в греющую камеру 2. Таким образом, процесс выпаривания осуществляется многократно, Выпаривание производится в две ступени - сначала в вихревой испарительной камере 7, а затем - в корпусе сепаратора 6. Для удаления 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 удаляется через патрубок 21 и может быть использован для нагрева раствора в другом выпарном аппарате, а конденсат удаляется через штуцер 22. При установившемся режиме выпаривания подача первичного пара через инжектор может быть значительно сокращена.Технико-экономические преимущества заявленного аппарата заключаются в повышенной производительности, компактности и экономичности. Эти преимущества обеспечиваются за счет использования высокопроизводительной вихревой испарительной камеры, по оси которой установлен паровой инжектор, а также благодаря двухступенчатому выпариванию - в начале в вихревой испарительной камере, а затем в сепараторе. Повышению зкономичноси и снижению металлоемкости аппара695669 та содействует и то, что сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к вихревой испарительной камере, а другим к греющей камере, что позволяет использовать вторичный пар для подогрева раствора в греющей камере.Значительное повышение упругости паров жидкости обеспечивает удовлетворительное протекание процесса выпаривания сильнопенящихся растворов и растворов с высоким значением температурной депрессии. 15 1, Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с трубчатой греющей камерой и сепаратором, паровой инжектор, циркудяционную трубу и насос, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительЦНИИ ПИ Заказ 66 39 / лиал ПППф Патент г. Ужгород, ул, Проект формула изобретения ности путем двухступенчатого выпаривания раствора, он снабжен установленной на сепараторе и подключенной к циркуляционной трубе вихревой испарительной камерой, по оси которой установлен паровой инжектор.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сепаратор снабжен центральной паровой трубой, подключенной одним концом к вихревой камере, а другим - к греющей камере. Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 1792 313, .1973.2. Авторское свидетельство СССР 9419687, кл, Г 22 В 3/04, 1974.3. Сенеш Э. Надобан П. Процессы выпаривания в пищевых производствах. М., 1969, с. 93, рис. 42.4. Авторское свидетельство СССР 9262836, кл. В 01 Р 1/06, 1970 (прототип) . р аж 877 Подпи сн о е