Выпарной аппарат

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 15.05.78 (2;) 2616568/23-26 (5)М. КЛ. Сфюз Сфветскик Социалистическими Республикс присоединением заявки йо В 01 0 1/22, Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 66. 048. . 541 (088. 8) Дата опубликования описания 030481(54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ Изобретение относится к выпарным аппаратам 1 и может быть использовано в химической и целлюлозно-бумажной промышленности для выпаривания раз личных растворов, в частности, для выпаривания щелоков при варке цел.люлозы.Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, концент рично установленные в корпусе конические греющие элементы, расположенные один над другим и соединенные попарно между собой с образованием ка.мер для греющего пара, распределители жидкости, размещенные вдоль верхних кромок греющих элементов равномерно по их сечению, и штуцера ввода ивывода раствора, греющего пара, вторичного пара и конденсата. 20Недостатками известного выпарного аппарата является следующее: поверхность нагрева от верхнего к нижнему краю конического элемента уменьшаетоя в несколько раз, что приводит к 25 увеличению толщины пленки раствора на поверхности нагрева по направлению к низу греющего элемента, увеличению термического сопротивления и понИжению температуры вторичного пара; ниж- З 0 ние конические элементы, образующие камеры для греющего пара, не используются для испарения раствора, что сокращает поверхность испарения не менее,. чем в два раза; объем камер для греющего пара и пространства между ними не согласован с расходами греющего пара, что ведет к увеличению гидравлических потерь и снижению тем пературы пара. Кроме того, тангенциальный ввод раствора на греющую поверхность не обеспечивает равномерного распределения раствора в виде пленки, что приводит к бурному пенообразованию и снижению интенсивности теплэмассообмена.Известен также выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с патрубками для подачи и отвода жидкости и греющего пара, установленные в нем конические греющие трубы, помещенные над ними распределители упариваемой жидкости, сепаратор и трубки дпя отвода неконденсирукщихся газов 21 .Недостатки известного аппарата заключаются в следующем. Выпарной аппарат неэкономичен потому, что имеет только две ступени нагрева. Неэкономичность объясняется также большимтермическим сопротивлениопротивлением слоя раст- колец 12 приварены сборники 13 упавора, потерями давлениавления паров и за- ренного раствора, которые имеют выкт оэнергии на перемешива- пуски 14, идущие через сильфонный ние раствора. Корпус аппарата разде- компенсатор 15 к патрубку 5 отвода лен коническими трубами так, что для раствора. Сверху на верхние коль- первичного пара выдого пара выделяется больший ца 11, имеющие грани 16, через прол торичного что приво- кладку 17 установлены распределитедит к падению давления первичния первичного ли 9 жидкости, которые представляют рара и вскипанию раствора при повы" собой кольцевике элементы 18, в верхшенном давлении с образованием малого нюю часть которых, в свою очередь, количества вторичного пара. Распреде- о .врезаны распределительные трубы 19, ление раствора на греющей поверхности присоединяющиеся через сильфонный, не обеспечивает равномерного терми- компенсатор 20 к патрубку 4 ввода ческого сопротивления. Отсутствует раствора. Нижняя часть элементов 18 эффективный отвод неконденсирующихся открыта и оканчивается выемками 21, газов из межтрубного пространства. гасящими и направляющими струю растКроме того, имеют место большие повора в виде пленки на поверхность терн давления вторичного. пара при конических труб 10. транспортировке его из корпуса аппа- В верхней части корпуса 1 смонтирован струйный аппарат, состоящийЦель изобретения - повышение про- из трубок 22 для отвода неконденси" . изводительности и уменьшение расхода 2 О рующихся газов и идущих из верхних греющего пара. концов конических труб 10; камеры 23Поставленная цель достигается тем, высокого давления, сопла 24, камечто в аппарате конические трубы раз- ры 25 смешения, диффузора 26 и патмещены попарно одна в другой меньши- рубка 2 отвода вторичного пара. ми основаниями вверх и вниз в чере Сепаратор 8 представляет собой дующемся порядке, соединены верхними ряды сеток 27, закрепленных на кари нижними концами с образованием ка- касе 28 в определенном порядке. налов для греющего пара и снабжены Выпарной аппарат работает следупереливными кольцами с отверстиями, ющим образом. установленными на. нижних концах труб, ЗО Раствор для выпаривания поступаа распределители жидкости выполнены ет в патрубок 4, проходит компенсав виде кольцевых элементов, заглу- тор 20 и распределительные трубы 19 шенных сверху и имеющих выемки на и заходит в кольцевые элементы 18внутренней поверхности нижних концов. распределителя 9 жидкости. РасходПричем дополнительно аппарат раствора при напуске на греющую поснабжен струйным аппаратом, установ-, верхность конических труб 10 регули 35ленным над сепаратором, а трубки для руется .при монтаже прокладками 17, отвода неконденсирующихся газов ук- а при работе - величиной давленияеплены на верхних концах греющих раствора по его концентрации на выре лтруб и подключены к струйному аппара- ходе из аппарата. Раствор, находяс ь40 на поверхности конических труб 10,На фиг, 1 изображен аппарат, про- частично испаряется, а упаренныйдольный разрез; на фиг. 2 - сечение раствор стекает в сборник 13 раствоА-А на фиг.1; на фиг 3 - узел Б на ра и по выпускным трубам 14 и ком- .фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на пенсатору 15 выходит из патрубка 3 вфиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на 45 баки (не показаны) упаренного растфиг. 1. вора за пределами аппарата.Выпарной аппарат. состоит из вер- Пар, образовавшийся при испаренийтикального цилиндрического корпуса 1 раствора, поднимается вверх и, сос патрубками 2-7 для отвода вторич- прикасаясь с сетками 27, отдает имного пара, отвода неконденсирующихся 50 капли раствора и пузырьки пены, когазов, подвода раствора, отвода упа- .торые в виде жидкости стекают внизренного раствора, подвода греющего на поверхность конических труб 10.пара и отвода конденсата соответствен- Очищенный от пены и капель вторично. В корпусе установлены сепаратор 8 ный пар собирается в верхней части,пара, распределитель 9 жидкости и корпуса 1 и засасывается в камеру 52 .конические трубы 10, которые размеще- смешения струйного аппарата.55ны попарно одна в другой меньшими ос- .Неконденсирующиеся газы из трунованиями вверх и вниз в чередующем- бок 22 собираются в камере 23 высося порядке и соединены верхними кон- кого давления, а затем выходят изцами кольцами 11, а нижними - кольца- сопла 24 в камеру 25. Смешанный парми 12 с отверстиями для выпуска упа- бО проходит диффузор 26 и патрубок 2ренного раствора. Конические трубы 10 в следующий аппарат или конденсаторобразуют каналы, сужающиеся сверху (не показаны).вниз, для раствора и вторичного пара, .Греющий пар на ведение процессаи каналы, сужающиеся снизу вверх, для .выпарки поступает в нижнюю частьгреющего пара и конденсата. К краю 65 корпуса 1 через патрубок 6 и поднимается в пространство каналов, образованных коническими трубами 10, на которых он конденсируется, отдавая тепло для испарения раствора. Небольшая часть пара с неконденсируимися газами проходит через трубй 22 в струйный аппарат, Конденсат по стенкам конических труб 10 стекает вниз и отводится из аппарата через патрубок 7.Технико-экономическая эффективность О предлагаемого аппарата выражается в повышении удельной производительности аппарата за счет более интенсивного тепломассообмена, уменьшении удельного расхода пара на выпарку за счет сокращения гидравлических потерь дав ления пара и в сокращении.металлоемкости аппарата.Формула изобретения , 201. Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с патрубками для подачи и отвода жидкостй и. греющего пара, установленные в нем конические греющие трубы, помещенные над ними распределители упариваемой жидкости, сепаратор и трубки для отвода некон-. денсирующихся газов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увели-,чения производительности и уменьшения расхода греющего пара, в нем конические трубы размещены попарно сдна в другой меньшими основаниямивверх и вниз в чередующемся порядке,соединены верхними и нижними концамис образованием каналов для греющегопара и снабжены переливными кольцами с отверстиями, установленными нанижних концах труб, а распределителижидкости выполнены в виде кольцевыхэлементов, заглушенных сверху и име"ющих выемки на внутренней поверхности нижних концов.2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а "ю щ и й с я тем, что, он снабженструйным аппаратом, установленнымнад сепаратором, а трубки для отводанеконденсирующихся газов укрепленына верхних концах греющих труб и под"ключены к струйному аппарату.: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 125237, кл. В 01 О 1/22, 1960.2. Сенеш Э. и Надобан П. Процессывыпаривания в пищевых производствах,1969,.с. 165.ьщкова Корректор Редак Подписно о я илиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная аказ 10 Тираж ВНИИПИ Государственйого к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра ск