Пленочный выпарной аппарат

Р 4""Ч"."Р" К : 7" ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 735267 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Фа 63 иГББ т. сеид-ву(5 )М, Кд, В 01 1) 1/22 с присоединением заявки М мат 3) Приоритет по делам кзобрете и открытки Опубликовано 25 5,80. Бюллетень.80 ата опубликования описания 28.0(2) Авторы. изобретени И. И. Гавриленкова, А, И, Карпович, М. Плехов, Г. И. Соловьев и В. А. Иван Э, И. ЛевданскийВ. И. Лаврушко иенское производственное объединение Азот" им. С. О. Притьщкого(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРА та новленнькрепленныразмешенноочистки втовиде распогнутых лобой тангенподачи и онара. Разделение жидкости и пара осуществляется за счет центробежных сил возникающих при, тангенциальномвыходе газо-жицкостнаго потока из щелей и тангенциальном ударе потока о пилиндрическую стенку аппарата 2. т 5 Недостаток аппарата состоит в том, что жидкость из щелей вылетает с паро вым потоком в виде капель,и ури ударе о цилиндрическую стенку обраэовьтватотся мельчайшие капли, которые подхватываются уфлотненным у стенки паровым потоком и уносятся из аппарта. Изобретение относится к устройствамдля проведения процессов пленочной выпарки растворов в нисходящем закручен-.ном прямотоке,Известен выпарной аппарат для пленочной выпарки растворов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, закрепленные в трубных досках нспарителькые трубы,"размещенное в нкжнеирастворной камере сепарационное устройство Д.В этом аппарате разделение парожидкостной смеси происходит за счет инерционных сил и сил тяжести, что являетсяменее эффективным по сранению с центробежным разделением.Известен также пленочный выпарнойаппарат с нисходящим движением раствора, содержащий вертикапьный цилиндрический корпус, внутри которого размешены закрепленные в верхйей и нижнейтрубвой решетках испарительные трубы спленкообразуюшими вставками, сепаратор,расположейньтй под нижней решеткой, усй в нем обратный конус , дай й к нижней трубной решетке ие под ням устройство для ричного пара, выполненное в ложенных по окружности изопастей, образующих между социальные щели,. патрубки для твода раствора и вторичного735267 Цель изобретения - повышения эффективности разделения вторичного параи раствора,Этв цель достигается тем, что сепаратор снабжен;, отражательным элементом, 5размещенным снаружи лопастей и выполненйым в виде усеченного конуса соспиральными направляющими нв внутреннейповерхности; между усеченным конусоми корпусом установлена прямоточноцентробежная сепарационнвя тарелка, вотношение среднего диаметра усеченногоконуса к наименьшему диаметру обратного конуса составляет 2-2,5.На фиг. 1 схематически изображен 15предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фиг, 3 - узел Б на фиг,1.Выпарной пленочный аппарат содержиткорпус 1, трубные доски 2 и 3, с жестко ИЭзакрепленными в них испарительнымитрубками 4, распределительное устройствои виде обечайки 5 и вставок 6, установленных в верху испарительных трубок.По длине труб 4 расположены спиральныезавихрители 7.Под нижней трубной доской 3 имеетсяобратный корпус 8, и размещенное подним устройство для очистки вторичногопаре выполнепюе в виде изогнутыхлопастей 9, образующих тангенциальные.щели 10. На выходе из них с звзоро%к стенке аппарата установлен отражательный элемент 11 в виде усеченного конуса,на внутренней поверхности которогоимеются спиральные йаправляющие 12,направление вращения которых совпадаетс направлением потока движения фвз изтангенциальных щелей 10, установленныхпод острым углом к поверхности конуса.В зазоре. между конусом 8 и стенкой 13сецарационной части аппарата размещенамногоэлементная прямоточно в центробежная сепарационная тарелка 14 с жестко45закрепленными на ней цилиндрическимипатрубками 15, в нижней части которыхустановлены многолопвотные завихрители .16, а в верхней - отбойные колпачки 17, Отсепврироввнная жидкость50сливается вниз аппарате по трубе 18,Предлагаемый аппарат работает следующим образом.Исходный раствор поступает черезпатрубок 19 в верхнюю часть аппарата,перетекает через края обечвйки 5 расте-.каеся по трубам испарителя и благодаря пленкообразующим вставкам 6 в видепленки движется по обогреваемым стен 4кам вниз. Образующиеся при упариваниираствора соковые пары вместе с рвствором проходят спиральные завихрители 7и приобретают вращательное движение,Пленка жидкости прижимается к стенкеиспарительной трубы и, за счет касательных напряжений вращающегося парового потока, движется вниз по спирали, благодаря чему происходит упаривание раствора, Из испарительных труб парожид -костной поток поступает в обратный конус 8, имеющий двойное назначение.Для создания Дополнительного сопротивления парожидкостному потоку, выходящему из периферийных трубок испарителя при переливе жидкости через края обеайки 5, в крайние трубы испарителя поступает больше раствора, чем в центральные, а при создании сопротив.ения в крайних трубах больше раствора поступает в центральные трубы и обеспечивает равномерность распределения жидкости по всем трубам.Сужающийся конус позволяет увеличить скорость парожидкостного потока поступающего дальше на разделение в устройство для очистки 9 и проходя через тангенциальные щели 10, закру - чиввется, центробежной силой отбрасы -вается на нисходящие направляющие 12 отражательного элемента 11.Эффективность разделения парожидкостного потока в поле центробежныхсил зависит от скорости потока в тангенциальных щелях, чем выше скорости,тем лучше разделение, При чем величина скорости зависит от наименьшегодиаметра обратного конуса,Двухстадийная сепарация в полецентробежных сил обеспечивает надежное разделение фаз при высоких скоростях парожидкостного потока, что делает сепарционную часть аппарата компактной и не металлоемкой.Паровой вращающийся поток после выхода из тангенцивльных щелей теряет скорость, поднимается вверх и поступает в патрубки 15 прямоточно - центробежной тарелки, где происходит окончательная очистка паров от капель раствора, На входе в патрубки пар проходит много- лопастные завихрители 16 и приобретает вращательное движение. При наличии в соковом паре капель раствора последние в поле центробежных сил Отбрасываются нв внутренние стенки патрубков и и виде пленки движутся вверх. На выходе из патрубков пленка раствора отсекает35267 6ченного конусов. В качестве основных параметров берется средний диаметр усеченного коитуса и минимальный диаметр обратного конуса. Изменялось отношение в пределах 1,5-3,5.1, 1800 2. 1800 3. 1800 4, 1800 5, 1800 6. 1800 150 98,6 99,4 09,6 93,2 99,3 99,5 99,4 99,5 99,2 99,3 90,199,3 180 93,1 08,4 94,6 98,5 99,6 99,4 190 220 240 91,3 96,3 99,1 99,6 09,6 99,1 09,4 99,2 260 86,4 95,2 99 99,1 Из таблицы видно, что при соотноше- нии 2 - 2,5 наблюдается устойчивый режим сепарации фаз и ее эффективность составляет 99-99,8%. Увеличение соотноЗо шелия выше 2,5 существенного влияния на эффективность сепарации не оказывает,но ведет к увеличению диаметра аппарата, а следовательно к росту металлоемкости. Наиболее оптимальным является отношение 2-2,5.35/Исследования аппарата при упаривании раствора карбамида показывают, что в настоящем аппарате кроме высокой эффективности сепарации, при равномерности распределения раствора по трубкам и уменьшения времени пребывания жидкости в зоне нагрева, снижается разложение карбамида до биурета.Формула изобретения4 Я1. Пленочный выпарной аппарат с нисходящим движением раствора., содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещены закрепленные в верхней и нижней трубной решетках50 испарительные трубы с пленкообразующими вставками, сепаратор, расположенный под нижней решеткой, установленный в нем обратный конус, прикрепленный к нижней трубной решетке и размещенное подним устройство для очистки вторичся отбойными колпачками 17 и патрубками направляется на тарелку 14, откуда по сливной трубе 18 жидкость стекает вниз аппарата. Очищенные соковые пары проходят по центру отбойных колпачков и через штуцер 20 выводятся из аппарата,Качество разделения зависит от геометрических размеров обратного и усеРезультаты исследования пленочного выпарного аппарата. показаны в таблице,98,1 99,4 99,5 99,4 99,4 ного пара, выполненное в виде расположенных по окружности изогнутых лопастей, образующих между собой тангенциальные щели, патрубки для подачи иотвода раствора и вторичного пара,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности разделения вторичного пара и раствора, сепаратор снабжен отражательным элементом, размещенным снаружи лопастей ивыполненным в виде усеченного конусасо спиралеобразными направляющими навнутренней поверхности.2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, он снабжен прямоточно-центробежной сепарационной тарел- кой, установленной между усеченным конусом и корпусом.З,Аппаратпоп, 1,отлячающ и й с я тем, что отношение среднегодиаметра усеченного конуса к наименьшему диаметру обратного конуса составляет 2-2,5,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2354000/26,кл, В 01 Ь 1/22, 29,04,76,2. Патент США % 2742083,кл. 159-13, 1956,. Лароши ек Тираж 809 ссуд арствейн изобретений ква, Ж, Р илиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Ироектная, 4 аз 2241/1ЦНИИПИпо делам. 113035, Мос Подписего комитета СССРоткрытийушскаа наб., д. 4/5