Выпарной аппарат

Сфюэ Советских Соцнвлнстнческнх Республик(51)М. Кл. В 0.1 0 1/22 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ Изобретение .относится к конструкции выпарных аппаратов с падающей.пленкой и может быть применено в химической , молочной и пищевой прожшленности, а также для опресненияморской воды.Известен выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпус, размещенные н нем греющие трубы и сепаратор 111,В этом аппарате выпаринаемый раствор равномерно распределяется повнутренней поверхности греющих труби, стекая вниз в виде тонкой пленки,частично ныпаривается за счет тепла 15пара, конденсирующегося на наружнойПоверхности труб,Выходящие из греющих труб упаренный раствор и образовавшийся вторичный пар попадают в сепаратор, где20.происходит их разделение, т.е. каплираствора оседают вниз на дно сепаратора, а вторичный пар отводится изверхней части сепаратора.Существенный недостаток известного выпарного аппарата заключается втом, что тонкая пленка упаренногораствора, стекающая с нижиих концовгреющих труб, подвергается энергичному воздействию расширяющегося потока ЗО вторичного пара, выходящего с большой скоростью из этчх же труб, и дробится с образованием большого количества мельчайших капелек, трудно отделимых от потока пара. Вслецстние этого отводимый из ныпарного аппарата нторичный пар уносит с собой значительное количество раствора, которое не только теряется безвозвратно, но делает также невозможным рациональное использование конденсата вторичного пара без.предварительной очистки,Известен также выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы и сепаратор, при этом каждая труба снабжена устройством для разрыва пленки упариваемого раствора, выполненным н виде цилиндрического патрубка, имеющего на боковой поверхности отверстия с краями, загнутыми внутрь и образующими желоба 123.В этом аппарате пленка упаренного раствора, выходящая из греющих труб, попадает на внутреннюю поверхность патрубков и краями отверстия разрывается на части; при этом раствоо попадает в желоба и стекает по ним в нижнкно часть сепаратора, причем40 пленка упаренного раствора, стекаюиаяиэ нижних концов греющих труб, неподвергается воздействию потокавторичного пара, который отводитсячерез отверстия на боковой поверхности патрубков.Данный выпарной аппарат являетсянаиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату,Недостаток известного аппаратазаключается в том, что устройство10для разрыва пленки упаренного раствора, выполненное в виде патрубковс помощью специальных устройств,присоединяемых с торца к греющимтрубам, фактически увеличивает длину 15греющих труб, т.е. увеличивает габариты и металлоемкость аппарата, атакже.значительно усложняет конструкцию выпарного аппарата, Наличиеэтих патрубков создает значительное сопротивление движению образующегося вторичного пара какпри выходе его через отверстия впатрубках, так и при движении его всепараторе под трубной решеткой, гдевторичный пар проходит в промежуткахмежду патрубками, Увеличение сопротивления выходу вторичного пара вызывает увеличение температуры кипенияраствора в греющих трубах, уменьшает разность температур греющего параи раствора и тем самым снижает производительность выпарного аппарата.Конструктивная сложность, обусловленная наличием в аппарате большого количества патрубков, затрудняет очистку внутренней поверхности аппаратаот отложений, образующихся при выпаривании, и делает невозможным использование его для выпаривания таких. жидкостей, как молоко и молочныепродукты, так как при этом требуетсярегулярная (через 10-20 ч работы)тщательная промывка выпарных аппаратов,Целью изобретения является повышение производительности аппарата путем уменьшения сопротивления выходувторичного пара,Поставленная цель достигается тем,что в известном выпарном аппарате спадающей пленкой, содержащем вертикальный корпус, размещенные в немгреющие трубы с устройствами дляразрыва пленки упаренного раствораи.сепаратор, устройство для разрыва пленки упаренного раствора выполнено в виде выступов на внутренней поверхности нижних концовгреющих выруб, каждая труба снабженанаклонным желобом, установленнымпод выступом, внутренняя йорерхность 60труб между выступом и нижним концомпокрыта гидрофобным материалом.На Фиг. 1 изображен выпарной аппарат с падающей пленкой предлагаемойконструкции; на фиг. 2 - нижний конец греющей трубы с выступами для разрыва пленки раствора; на Фиг. 3 нижний конец греющей трубы с желобами, выполненными в виде вставки,помещенной в греющую трубу.В вертикальном корпусе 1 выпарного аппарата размещены греющие трубы 2 с распоеделительными устройствами 3 для создания пленки упариваемого раствора, Корпус 1 снизу соединен с сепаратором 4, Устройства для разрыва пленки расположены на нижних концах греющих труб 2 и выполнены в виде выступов 5 (фиг 2) или желобов б (фиг. 3). Выступы 5 и желоба 6 располагаются эа пределами участка теплопередачи или на границе его, определяемой положением верхней плоскости трубной решетки 7 (Фиг. 2 и 3). Для ускорения формирования пленки упариваемого раствора в струи внутренняя поверхность греющих труб 2 между выступами 5 и нижними концами труб 2 может быть покрыта гидрофобным материалом.Выпарной аппарат работает следующим образом.Поступающий через штуцер 8 в выпарной аппарат раствор с помощью устройств 3 равномерно распределяется в виде тонкой пленки по внутренней поверхности греющих труб 2. Через штуцер 9 в межтрубное пространство подается греющий пар, который конденсируется на наружной поверхности греющих труб 2, затем образующийся конденсат отводится через штуцер 10За счет тепла конденсации пара раствор, стекающий в виде пленки по внутренней поверхности труб, частично испаряется, Образующийся вторичный пар движется вниз в одном направлении с пленкой упариваемого раствора. На выходном участке греющих труб 2 пленка упаренного раствора, двигающаяся с большой скоростью, набегает на выступы 5 или края желобов и разрывается, Из образовавшихся участков пленки самопроизвольно под действием сил поверхностного натяжения (этот процесс наиболее интенсивно протекает на несмачиваемой раствором поверхности, т.е. гидрофобной) или с помощью желобов б Формируются струйные потоки, и с нижних концов греющих труб 2 упаренный раствор стекает в виде компактных струй. При этом поверхность жидкости, подвергающаяся воздействию выходящего иэ труб потока пара, значительно меньше, а устойчивость течения ее больше,чем при пленочном стекании, Вследствие этого струи упаренного раствора на выходе из труб не разрушаются и, двигаясь дальше уже в одном направлении с потоком вторичного ара, самогроизвольно распадаются на крупные капли, которые легко отделяются от потока вторич, Пож е 809 Подпенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб д,Заказ 1588/4 ЦНИИПИ Го по дел 113035, Моск/5 я,4 ент, г,ужгород, ул.Проек Филиал ППП ного пара и не загрязняют его.Упаренный раствор собирается на днесепаратора 4 и удаляется из негочерез штуцер 11, вторичный пар отводится через штуцер 12, расположенный в верхней части сепаратора 4,Таким образом, устройства дляразрыва пленки упаренного раствораи формирования струй выпарного аппарата, выполненные в виде выступов,и желобов на внутренних поверхностяхнижних концов греющих труб, а также ото, что внутренняя поверхность греющих труб между выступами и нижнимиконцами этих труб не смачивается упаренным раствором (т.е. гидрофобна),позволяет значительно уменьшить сопротивление выходу вторичного параиз греющих труб и повысить производительность выпарного аппарата, а также улучшить его эксплуатацию,1, Выпарной аппарат с падающейпленкой, содержащий вертикальный едактор Л,Курасова Тех корпус, размещенные в нем греющиетрубы с устройствами для разрывапленки упаренного раствора и сепаратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью фповышения производительности аппарата путем уменьшения сопротивления выходу вторичного пара,устройства для разрыва пленки выполнены в виде выступов на внутреннейповерхности нижних концов труб.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а Мщ и й с я тем, что каждая труба снабжена наклонным желобом, установленным под выступом,3. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что внутФ.нняя поверхность труб между выступом и нижнимконцом покрыта гидрофобным материалом.Источники информации,принятые во вынимание при экспертизе1. Сенеш Э, и Надобан П, Процессывыпаривания в пищевых производствах.М., "Пищевая, промышленность,ф 19 б 9,с.120, рис.б 4,2. Патент Германии У 728271,кл, 12 а, 2, 1942 (прототип),