Испаритель

(я)з Р 22 В 29/06 ИЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ ПИСАНИ К АВТОРСКОМУ 2 0 и 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРВ 164884, кл; Е 22 В 3/54, 1962.Авторское свидетельство СССРМ 527563, кл. Р 22 В 37/00, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 996789; кл. Р 22 В 29/06, 1982.. Авторское свидетельство СССРЬИ 546786, кл, Е 22 В 3/04, 1988.(57) Изобретение относится к энергетике и химической технологии. и может быть использовано для получения пара и выделения газов из жидкости, Цель - повышение производительности и сухости получаемого пара, Для этого корпус.1 и обечайки 6 установлены вертикально, а патрубки подвода перегретой жидкости закреплены в них тангенциально, При этом процесс испарения происходит не только на горизонтальной поверхности воды в нижних частях расширительных отсеков 5, но также и на боковых стенках обечаек 6 и корпуса 1, Это значительно увеличивает площадь зеркала испарения. 2 ил.Изобретение относится к области энергетики и химической технологии и может быть использовано для получения пара и выделения газов из жидкостей,Известны расширители - сепараторы, содержащие цилиндрический сосуд, снабкенный штуцерами для отвода образованного пара и для удаления воды.Их недостатками являются большой удельный обаем корпуса устройства ввиду малой площади зеркала испарения ь вынос капель жидкости вместе с паровой фазой, что в итоге удорожает конструкцию расширителя и снижает надежность оборудования, подключенного к расширителю,Известен также расширитель непрерывной продувки, состоящий из цилиндрического сосуда, снабженного трубками для отвода жидкой фазы, установленными в отверстия сосуда и расположенными тангенциально поверхности корпуса, и влагоотбойными щитками, размещенными на внутренних поверхностях корпуса и соСуда соответственно над трубками, и трубопроводом, расположенным тангенциально сосуду.Недостатки такого расширителя связаны с малой поверхностью зеркала испарения, с малой скоростью всплытия пузырей. Ввиду большой нагрузки зеркала испарения наблюдается унос капель жидкости с паром, что требует дополнительных сепарационных устройств. Уйос капель жидкости увеличивается также за счет вскипания жидкости лишь в одно определенном месте сосуда, например при тангенциальном вводе питательного трубопровода это происходить на расстоянии 0,2 Ол от ввода, где 1. - периметр расширительного бака.Известна конструкция вихревого воздуоотделителя трубопроводной арматуры, в котором подвод газожидкостной смеси производится тангенциально в верхней части устройства. Выделение газов происходит при движении смеси по боковой и нижней торцовой стенкам воздухоотделителя.Недостаток данной конструкции - малая производительность, обусловленная тем, что в качестве испарительной поверхности используется только часть внутренней поверхности расширительной камеры. Отсюда малая производительность и унос жидкости с отходящими газами. Для уменьшения уноса на газоотводящем патрубке предусмотрен сепаратор жидкости,Известен также испаритель, содержащий корпус, разделенный по меньшей мере одной обечайкой на расширительные отсеки, подключенные к патрубкам подвода перегретой жидкости, закрепленным соответственно в корпусе и обечайке, Недостаток данной конструкции - малая производительность, так как в качестве испарительной поверхности служат только горизонтальные поверхности расширительных отсеков, а остальные поверхности стенок не работают. Необходимость использования сопла для разбрызгивания воды приводит к получению влажного пара, что требует установки сепаратора для уменьше 10. ния влажности пара. Целью изобретения является повышение производительности и сухости получаемого пара. Указанная цель достигается тем, что виспарителе, содержащем корпус. разделенный по меньшей мере одной обечайкой на расширительные отсеки, подключенные к своим патрубкам подвода перегретой жидкости, корпус и обечайка установлены вер 20 тикально; а патрубки закреплены в них тангенциально Благодаря этому процесс испарения происходит не только на горизонтальной поверхности воды в нижних частях отсеков испарителя, но также и на боковых стенках обечаек и корпуса испарителя. Это значительно увеличивает площадь зеркала испарения при том же обьеме расширителя и при достаточном количестве обечаек как бы пе 30 реводит процесс испарения с поверхностного в объемный,Если в прототипе вода и пар последовательно проходят через отсеки, то в предлагаемом испарителе в каждый отсек поступает своя доля перегретой жидкости, что в итоге снижает толщину слоя воды на 35 испаряющей поверхности и паровую на. грузку зеркала испарения. Все это приводитк тому, что если расход перегретой жидко 40 сти такой же, как в прототипе, то ввиду увеличения поверхности уменьшается пароваянагрузка зеркала испарения, что приводит кпонижению скорости выхода пара, а отсюдак уменьшению его влажности, Снижается45 размер пузырей пара и капельной унос присхлопывании пузырей на выходе из слоя,т.е, повышается сухость пара, Облегчаетсявыход пара, т,е. снижается давление в слое,сокращается путь пара через жидкость, это50 увеличивает эффективность работы испарительных поверхностей, т.е. их допустимуюпаровую нагрузку. Повышается центробежЧах2ное ускорение ац=, где Ч. - входнаягехскорость жидкости, гвх - радиус соответствующей обечайки, ввиду этого возрастаетвозврат капель, выносимых паром, обратнов жидкостный слой, что является одной изпричин роста сухости пара,ра.з,Ябок,корп, + Бторц 20 В поле центробежных сил происходитуменьшение обьема пузырей пара в (ац/9)3/2 раза, где 9 - ускорение свободного падения.Например, при скорости ввода перегретой жидкости, равной 10 м/с, при радисе,равном 1 м, получаем ец=100" /с, а(ац/9) =31,6.Кроме того, под действием.центробежных сип растет. скорость асплытие пузырей 10пропорционально ацтд, то есть а т,у раза.Это интенсифицирует тепломассообмен. ивыход пара,Площадь зеркалаиспарения увеличива-:ется в15 збок.корп. + зторц + Яобечаек где Ябок.корп, - площадь внутренней боковойповерхности корпуса испарителя, которая.является зеркалом испарения;Яторц, повеРхность нижней тоРЦевой 25стенки,испарителя;Ьобечаек - СУММа ПОВЕРХНОСтЕй иобечаек,Например, для устройства радиусом 1 30м, при трех боковых рабочих поверхностях,используемых для испарения - одной внутренней поверхности корпуса и двух коаксиальных обечайках, поверхность испарениявозрастает примерно в 1,4 раза, 35На фиг.1 схематически представлен испаритель, вертикальное сечение; на фиг.2 -то же, вид сверху,Испаритель содержит вертикальныйкорпус 1 с патрубком 2 для подачи первичной (перегретой) жидкости в раздающийколлектор 3, имеющий патрубки 4 для тангенциального подвода перегретой жидкости в расширительные отсеки 5 квнутренней поверхности корпуса 1 и коаксиальных вертикальных обечаек 6.Корпус 1 имеет патрубки 7 и 8 для отвода пара и вторичной воды, а также перфорированные перегородки 9 и 10 для проходапара и воды соответственно, 50 Испаритель работает следующим образом.По патрубку 2 перегретая жидкость поступает в раздающий коллектор 3, оттуда по патрубкам 4 направляется в расширительные отсеки 5 и распределяется по поверхностям испарения корпуса 1 и коаксиальных обечаек 6.Жидкость подводится к верхней части поверхностей испарения. Ввиду тангенци. ал ьного подвода жидкость приобретает вращательное движение и, стекая вниз под действием гравитационных сил, движется по спиральной траектории, Во время этого движения по спиральной траектории. Во время этого движения происходит выделение пара, который через верхнюю перфорированную перегородку 9 поступает в патрубок для отвода пара, а вторичная жидкость с температурой, равной температуре насыщения пара при давлении в расширительной камере, через нижнюю перфорированную перегородку 10 поступает в патрубок 8 для отвода жидкости,Исследования показали, что для определения оптимального количества п рабочих поверхностей - боковых коаксиальных обечаек можно использовать следующее соотношение: п=-,-1, где В - радиус расшириЯтельной камеры, д - расстояние между обечайками или обечайкой и корпусом (или центром расширительной камеры), Для воды д=0,09+0,114 - 0,00225( - ), здесь Н -Н Н 2высота обечаек. Ф о р мул а изоб рете н и я Испаритель, содержащий корпус. разделенный по меньшей. мере одной обечайкой на расширительные отсеки подключенные к своим патрубкам подвода перегретой жидкости, закрепленным соответственно в корпусе и обечайке, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и сухости получаемого пара, корпус и обечайка установлены вертикально, а патрубки закреплены в них тангенциально.1726891 А-А Составитель Л.Андре Техред М.Моргентал Редактор О.С орректор Н.Ревская в роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина аз 1267 ТиражВНИИПИ Государственного комите113035. Москва Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раущская наб., 4/5