Центробежный пленочный выпарной аппарат

Номер патента: 946570

Авторы: Алабовский, Витер, Пуховой

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюэ СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 946570(22) Заявлено 291079 (21) 2855873/23-26с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет -1511 М. Кп.э В 01 0 1/22 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(0888) Опубликовано 300782. Бюллетень Мо 28 Дата опубликования описания 30.07.82(72) Авторы изобретения И.И.Пуховой, А.Н.Алабовский и А.В Витер1 Киевский ордена Ленина политехнически инсщрут им;50-леонтия Великой Октябрьской социалнстиче кой деврщрцйк(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙАППАРАТ Изобретение относится к аппара-"там для выпаривания или концентрирования жидкостей и может быть применено в технике опреснения соленыхвод, химической, фармацевтической ипищевой промышленности, в термической. переработке небольших количествсточных вод, например, в теплоэнергетике, и особенно в тех случаях,когда необходимо глубокое упариваниежидкости эа один ее проход в аппара"те,Известны пленочные центробежныеаппараты с вращающимися поверхностями, выполненными в виде плоских дисков 1).Недостатком этого аппарата является малая плотность орошения теплообменных поверхностей, в наибольшейстепени плотности орошения снижаетсяна плоских поверхностях (дисках), длякоторых площадь теплообменной поверхности зависит только от радиуса. Вданном аппарате, имекиаем плоские по"верхности, для увеличения степениконцентрирования, установлен насос,что усложняет конструкцию и увеличивает его габариты.Известен выпарной аппарат, содер,жащий неподвижный корпус и раэмещенные в нем полые конические теплообманные элементы, установленные большими основаниями вниз, конические необогреваемые перегородки для сбора концентрата и конденсата греющего пара.Система подачи жидкости представляет собой аксиальный коллектор с соплами, служащими для орошения внутренних рабочих конических поверхностей, Вывод упаренного продукта (концентрата) и конденсата греющего пара производится с помощью напорных трубок, размещенных соответственно в верхней и нижней частях аппарата 2), 15 к недостаткам такого аппарата относятся повышенные металлоемкость и габариты ротора по высоте, а также недостаточно большая кратность упаривания за один проход и низкая надеж ность работы аппарата ввицу наличиятрубки для передачи потока от основных поверхностей к дополнительным.Повышенная металлоемкость ротора связана с тем, ото для обработки жидкос- .25 ти используются лишь внутренние поверхности конусов и имеются распределительные устройства только для орошения этих поверхностей. Наличие трубки для передачи потока повышает 30 габариты ротора по высоте. Недоста 946570510 и внешними поверхностями, содержащимиусеченные конусы 4 и 5, выполненныес большим углом при вершине, и конусб, выполненный с меньшим углом привершине.Диаметр основания конуса 5 большедиаметра вершины конуса б. При соединении этих конусов образуется конический кольцевой выступ 7 над поверхностью конуса б, препятствующий течению жидкости по этой поверхности.Теплообменные элементы соединены междусобой при помощи кольцевых деталей 8,имеющих сквозные радиальные каналы 9и аксиальные каналы 10. Ротор снабженпаровой рубашкой 11, в которую теплоноситель поступает через полый вал 30 12, а конденсат отводится из кольцевой полости 13 по напорной трубе 14.В крышке корпуса установлены аксиальные коллекторы 15 и 16 с вентилями17 и 18 для подвода обрабатываемой 35.жидкости. С аксиальным коллектором15 связаны кольцевые коллекторы 19,со точно высокая кратность упариванияза один проход связана с тем, чтоупаривание жидкости до более высокойконцентрации происходит на дополнительных поверхностях. При этом увеличивается также время пребыванияжидкости в аппарате, что не всегдажелательно, особенно для термочувствительных продуктов.Известен также центробежный пленочный выпарной аппарат для глубокого концентрирования жидкостей, содержащий корпус, размещенный в немротор, составленный из.теплообменныхэлементов с коническими поверхностями, причем на наружных поверхностяхэлементов установлены устройства передачи потока на внутреннюю поверхность соседнего теплообменного элемента и распределители жидкости, расположенные между теплообменными элементами Г 33,Однако в известном аппарате по мере движения жидкости. вдоль теплообменной поверхности под действиемцентробежных сил происходит монотонное снижение плотности орошения "==0/2 ХР, зависящее от расхода С и радиуса поверхности, Это приводит ктому, что при определенных значених плотности орошения, меньших миимально допустимых, происходит раз рыв пленки, приводящий,к ухудшениюкачества .обрабатываемого продукта инеполному использованию располагаемой теплообменной поверхноСти.Для достижения Г)1-необходимоувеличивать расход жидкости на входе в аппарат. Однако при этом увеличивается толщина пленки, и,соответственно, снижается теплоотдача,а также снижается коэфйциент упаривания жидкости за один проход К=Свхбк Цель изобретения - увеличение степени концентрирования жидкости и улучшение теплопередачи за счет предотвращения разрушения пленки жидкости,Поставленная цель достигается за счет того, что в центробежном пленочном выпарном аппарате, содержащем корпус, размещенный в нем ротор, выполненный из теплообменных элементов с коническими поверхностями, укрепленные на наружных поверхностях элементов устройства для передачи потока упариваемой жидкости на внутреннюю поверхность смежного теплообменного элемента и распределители ,жидкости, расположенные между тепло- обменными элементами, поверхность каждого теплообменного элемента образована несколькими размещенными один под другим конусами с увеличива ющимися диаметрами, сопряженными ос 40 45 5055 б 0 65 нованиями, при этом угол наклона об раэующих конусов к оси вращения с увеличением диаметра конусов уменьшается от 90 до 1При этом устройства для передачи потока выполнены в виде кольцевых козырьков, размещенных между смежными конусами.На чертеже схематически изображен центробежный пленочный выпарной аппарат, продольный разрез.Аппарат содержит корпус 1 и размещенный в нем ротор 2, включающий теплообменные элементы 3 с внутренними держащие сопла 20, размещенные равномерно в нижней части кольцевого коллектора и служащие для орошения поверхностей наружных конусов. Аксиальный коллектор 15 выполнен разъемным, Для этого предназначена муфта 21.На аксиальном коллекторе 16 установлены сопла для орошения внутренней теплообменной поверхности конусов. В крышке корпуса размещена также напорная трубка 22, служащая для отвода концентрированного продукта из кольцевой полости 23. Полость 23 образована конической перегородкой 24, выполненной в виде теплообменного элемента с внутренней 25 и наружной 26 поверхностями. Полость обогреваемой перегородкой 24 соединена с полостью паровой рубашки 11 каналами 27Для орошения перегородки 28, отделяющей греющей пар от вторичного,установлено сопло 29, расположенное по оси вращения, Для орошения поверхности 25 установлено сопло 30. Для отвода вторичного пара к корпусу приварен патрубок 31.Аппарат работает следующим образом.Обрабатываемый продукт. поступает через коллекторы 15 и 16 и сопла 29 и,30 к внутренним и внешним поверхностям теплообменных элементов 3, а также к обогреваемым перегородкам 24 и 28, По мере движения пленка жидкости выпаривается как на внутренних, так и на наружных поверхностя парал" лельно, С внешних поверхностей кону са 5 и перегородки 28 центробежными силами жидкость передается на внутреннюю поверхность 25 перегородки 24. Здесь жидкость дополнительно упаривается. Благодаря увеличению ее расхо да на внутренних поверхностях выступов 7, а также снижению угла при вершине этих поверхностей, представляется воэможность увеличения степени концентрирования за счет повышения площади теплообменной поверхности при меньших периметрах орошения. В этом случае предотвращается возможность разрыва. пленки путем увеличения плотности орошения выше минимально допустимой. Выпаренный продукт собирается в полости 23 и удаляется напорной трубкой 22. Греющий пар подается через вал 12 и каналы 9 к полости теплообменных элементов 3 и че-., рез каналы 27 - в полость перегородки.24. Конденсат отводится через напорную трубу 14. Вторичный пар отводится в конденсат через латрубок 31.Следует отметить, что повышение глубины концентрирования продукта за один проход может быть, в частном случае, достигнуто заменой теплообменных поверхностей прототипа на пред лагаемые (даже без орошения внешних поверхностей). 35Благодаря и споль зов анию в нешних поверхностей теплообменных элементов в качестве теплопередающих можно на 40-80 снизить вес аппарата при заданной производительности, 40Применение теплообменных поверхностей в виде поверхностей вращения, касательная к которым составляет угол, уменьшаечийся по мере увеличения радиуса поверхности, позволя ет успешно концентрировать продукты за один проход в 10-20 раз. При этом предупреждается опасность разрыва пленки и оголения теплообменной поверхности,что способствует повышению качества выпариваемых продуктов и увеличивает эффективность использования теплообменной поверхности,Благодаря присутствию дополнитель" ных теплообменных элементов и напорной трубки для передачи потока на 30-50 уменьшается при заданной производительности высота предлагаемого аппарата по сравнению с известным,Предлагаемый выпарной аппарат позволяет уменьшить капиталовложения в установки для глубокого упаривания продуктов путем сокращения количества применяемых выпарных аппаратов, соединенных последовательно по упа;иваемому продукту.Предлагаемая форма выполнения теплопередакщих поверхнбстей увеличивает их прочность, что позволяет снизить толщину стенки и дополнительно уменьшить вес аппарата.формула изобретенияЦентробежный пленочный выпарной аппарат, содержащий корпус, размещенный в нем ротор, выполненный иэ теплообменных элементов с коническими поверхностями, укрепленные на наружных поверхностях элементов устройства для передачи потока упариваемой жидкости на внутреннюю поверхность смежного теплообменного элемента и распределители жидкости, расположенные между теплообменными элементами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени концентрирования жидкости и улучшения теплопередачи за счет предотвращения разрушения пленки жидкости, поверхность каждого теплообменного элемента образована несколькими размещенными один под другим конусами с увеличивакщюмися диаметрами, сопряженными основаниями, при этом угол наклона образующих конусов к оси вращения с увеличением диаметра конусов. уменьшается от 90 до 12. Аппарат по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что устройства для передачи потока выполнены в виде кольцевыхкозырьков, размещенных меж. ду смежными конусами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 363498, кл. В 01 О 1/22, 1973.2. Патент СССР В 295234,кл. В 01 О 1/22, 19713. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2753523/2 б,кл. В 01 О 1/22, 19.03.79,946570 Яонценлуьробаммиа коваКорректор Н. Ко Е,Сот точка Составителтор Л,филь Техред Т. е а Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная,5392/8 Тираж 73 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, ве ет ЖПодпиого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д

Смотреть

Заявка

2855873, 29.10.1979

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

ПУХОВОЙ ИВАН ИВАНОВИЧ, АЛАБОВСКИЙ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ, ВИТЕР АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B01D 1/22

Метки: аппарат, выпарной, пленочный, центробежный

Опубликовано: 30.07.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-946570-centrobezhnyjj-plenochnyjj-vyparnojj-apparat.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Центробежный пленочный выпарной аппарат</a>

Похожие патенты