Пленочный выпарной аппарат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическимиРеспублик 1 п 854410(23)приоритет ло делам изобретений и открытий(53) УДК 66.048. .541(088.8) Дата опубликования описания 15,08.8 1(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красноготехнологический институт пищевой промышленнос(54) ПЛГНОсГНЫЙ ВЫПАРНОЙ АПГГАРАТ Изобретение относится к устройствам для выпаривания, а именно к пленочным выпарным аппаратам, предназначенным для различного использования, в частности в свеклосахарном производстве.Известны пленочные трубчатые выпар 5 ные аппараты с отводом вторичного пара через нижнюю или верхнюю часть аппарата, имеющие для равномерного распределения раствора по всему сечению аппарата перфорированные диски, переливные тарелки или их сочетание. В этих аппаратах распределение раствора внутри труб поверхности нагрева осуществляют путем перелива раствора через кром ку отверстия трубной решетки или используют специальные пленкообразователи, установленные в отверстиях трубной решетки 11 и 2)Недостатком аппаратов с распредели тельными дисками является наличие гради ента уровня раствора нв трубной решеч ке, обусловленного малой высотой уровня раствора у кромки сливного отверстия и неточностями, возникающими при изготовлении и монтаже аппарата, что особенно характерно для аппаратов большого диа - метра. Кроме того, малая ширина щели в кольцевом зазоре трубной решетки не позволяет применять их для выпаривания растворов, содержащих твердые включения большого размера.Недостатки указанных аппаратов не позволяют получить равномерное орошение раствором поверхности теплообмена и делают,их непригодными для применения в свеклосахарном производстве. Известен пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем греющие трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, распределительное устройство, установленное нвд трубамии выполненное в виде двух параллельных перфорированных тарелок, камеры ввода и вывода упаривае-. мой жидкостИ, размещенные соответственно над и под трубами, патрубки ввода и25 вывода жидкости и отвода вторичного пара 3.При работе аппарата градиент уровня раствора на обоих тарелках не оказывает существенного влияния на равномерность расПределения раствора по трубам при высоте столба раствора над центром сливного отверстия не менее 30 мм, При таком напоре и плотностях орошения, ко-, торые имеют место у аппаратов сахарной 1 О промышленности, диаметр отверстия в распределительной тарелке не более,4 мм, что не позволяет применять аппарат для ытпаривания вязких растворов, содержащих твердые включения большого разме ра. В случае интенсивного образования накипи в аппарате, что .характерно в сахарной промышленности, не удается получить стабильную концентрацию сгущенного раствора зв ,все время работы аппарата, Дпя получения стабильной кон.- центрации раствора ь укаэанном аппарате при исчерпанной полезной разности температур необходимо уменьшать плотность орошения поверхности теплообмена или применять рециркуляцию раствора, что приводит к понижению производительности аппарата и увеличению времени пребывания раствора в нем, Кроме того, уходяший иэ нижних концов труб вторичныйпар при движении к пвроотводящему патрубку пересекает поток упаренного раствора. Это приводит к захвату паром мелких капель раствора и затрудняет дальнейшую сепарацию вторичного пара.35цель изобр етения - повышение производительности апйарата и упрощение сепарации вторичного пара.Поставленная цель достигается тем,что аппарат снабжен вертикальными пере 40городками, установленными по оси в верхней и нижней камерах, и сливнаЗ тарелкой, установпенной в нижней камере и снабженной вертикальными патрубквми,соосно установленными в трубках с образованием кольцевого зазора, при этом45каждая труба снабжена пленкообразователем, выполненным в виде вертикальногостержня и присоединенных к нему пластин,изогнутых по винтовой линии, в пвтрубокотвода вторичного пара установлен вверхней камере и снабжен регуляторомдавления.Распределитель данной конструкциипозволяет подвести раствор в каждую трубу поверхности нагрева при диаметре сливных отверстий не менее 6 мм. Это дости гается за счет подпора вторичного парапри его отводе иэ верхней камеры аппврата. При этом для равномерного распределения раствора по трубам необходима высота тарелки не более 50 мм. Для обеспечения более равномерного растекания раствора внутри труб и улучшения условий для протекания теплообменв в аппарате пленкообрвзоввтель выполнен в виде четырех расположенных по винтовой линии пластин, прикрепленных к вертикальному стержню, опущенному внутрь каждой трубы на глубину трубной решетки. Живое сечение отверстий Прохода раствора через пленкообраэователь составняет не менее 50 % всего сечения трубы. Твк как пленкообразователь вставлен в трубу только на глубину трубной решетки, то это позволяет уменьшить экономайзерную зону и улучшить теплообмен в аппарате эа счет турбулизации пленки раствора при его движении по винтовой линии. Оля поддержанття заданной разности давления вторично - го пара в трубах и над распределителем раствора в каждой секции верхней камеры установлен регулятор давления, который при увеличении давления в верхней камере выпустит иэ нее часть пара. Така как в процессе работы аппарата образующался в трубе накипь ухудшает теплопередачу, то для сохранении постоянной концентрации раствора за весь период работы аппарата верхняя и нижняя его камеры разбиты вертикальными перегородками на две самостоятельные секции работающие периодически. В то время, когда одна секция находится в работе, другая секция моется безразборно хнмическими ре гентвми. Это дает большой эффект при работе аппарата в составе многокорпусной установки. В нижней камере аппарата в каждой секции под трубной ре - , шеткой установлена горизонтально сливная тарелка, в которой по числу отверстий трубной решетки установлены входяшие в нее с зазором вертикальные патрубки, Такая конструкция позволяет разделить потоки вторичного пара и упаренного раствора, а следовательно, упростить дальнейшую сепарацию вторичного пара. На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез в плане, на фиг. 3 - устройство для орошения труб в натуральную величину, разрез, на фиг. 4 - пленкообрвзователь, вставленный в трубу, вид сверху.Лппарат содержит корпус 1, нижнюю камеру 2, верхнюю камеру 3, трубы85444 поверхности нагрева, перегородки 5 внизу и вверху разделяют аппарат нв две симметричные секции, патрубок 6 для упаренного раствора, слнвные тв - репки 7 для стекания раствора на перегородку, наклонное дно 8 тарелки, патрубок 9 для отвода вторичного пара из трубы поверхности нагрева, патрубок 10 для отвода вторичного пара из аппарата, пластина 11 пленкообразоввтеля, выступ 10 12 пленкообразователя, стержень 13 пленкообраэователя, перфорированный диск 14, распределительную тарелку 15, . коническое отверстие 16, диск 17 рас пределительной тарелки, соединитель 15 ную трубу 18, верхнюю тарелку 19, сито 20, патрубки 21 и 22 для отвода вторичного пара из верхней камеры, регулятор 23 давления, патрубок 24 для греющего пара, пвтрубок 25 для раствора, верхнюю 20 трубную решетку 26, нижнюю трубную решетку 27.Аппарат работает следующим образом,Раствор через патрубок 25 поступает на верхнюю тарелку 19. На сите 20 про исходит самоиспарение раствора, благодаря чему оно не оказывает вредного влияния на равномерность распределения расъвора по трубам, а сито задерживает твердые чвстипы, которые могут оказаться 30 в растворе. Затем раствор воронкой стекает в соединительную трубу 18, из которой переходит в закрытую сверху диском 17 распределительную тарелку 15, через отверстия 16 которой раствор вытекает на стержень 13 пленкообразователя. Попадая на пластийы 11 пленкообразоввтеля раствор по винтовой линии растекается на внутренней поверхности труб 4, Так как при пуске аппарата часть вторичного пара через патрубок 21 и 22 отводится иэ верхней камеры 3, то в трубах 4 и над верхней тарелкой 19 устанавливается разность давления вторичного пара, которая равна давлению столба, .ф 5 раствора скопившегося нв трубной решетке 26. Заданная разность давления вторичного пара устанавливается регулятором 23 давления. При наступлении равновесия в аппарате весь вторичный пар уходят через нижнюю камеру 2 аппарата, а наличие столба раствора на трубной решетке высотой не менее 50 мм обеспе- чивает высокую степень равномерности србшения поверхности нагрева и высокую ,иопаритепьную способность аппарата, Сконцентрированный раствор попадает в кольцевое пространство, образованное 10патрубквми 9 и трубами 4, а затем по тарелке 7 и наклонному цну 8 стекает на перегородку 5 и через патрубок 6 отводится из аппарата. Греюн 1 пй пар поступает в аппарат через патрубок 24, в вторичный пар из нижней камеры 2 отводится через патрубок 10, Для фиксации пленкообраэователя в трубе 4 пластина 11 пленкообразователя имеет выступ 12, а перфорированный диск 14 прижимает пленкообразователь к трубной решетке 26.Техникь-экономическое преимущество предлагаемого аппарата при применении его в свеклосахарном производстве состоит в следующем; требуемая поверхность нагрева выпарной установки уменьшается более чем в 2 раза, сокращение длительности процесса выпаривания в 40- 50 раз уменьшает потерю сахара от разложения нв 0,15 % к массе свеклы, общее увеличение выхода сахара за счет уменьшения его потерь при кристаллизации составляет 0,37 % к массе свеклы, значительны экономия топлИва зв счет повышения концентрации сиропа до 80 % СВ,формул в изобр етения1. Пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, разйещенные в нем греющие трубы, закреплен- ные в верхней и нижней трубных решет ках, распределительное .устройство, установленное нвд трубами и выполненное в виде двух параллельных перфорированных тарелок, камеры ввода и вывода упариваемой жидкости, размещенные соот ветственно над и под трубами, пвтрубки ввода и вывода жидкости и отвода вторичного пара, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения сепарации вторичного пара, он снабжен вертикальными перегородками, установленными по оси в верхней и нижней камерах, и сливной тарелкой, установленной в нижней камере и снабженной вертикальными пат рубками, соосно установленными в трубах с образованием кольцевого канала.2, Выпарной аппарат по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждая труба снабжена пленкообрвзователем, выполненным в виде ве 1 чякального стержня и присоединенных к нему пластин, изогнутых по винтовой линии.81. Авторское свидетельство СССР й 500804, кл. В 01 Э 1/06 . 2. Патент США % 3356125,кл. 159-49, 1964. 3, Патент ФРГ % 1126358,кл. 129, 2) 1962,7 8544103, Выпарной аппарат по п.п. 1 и 2,отлич ающийся тем,чтопатрубок отвода вторичного пара установленв верхней камере и снабжен регуляторомдавления,Источн-ки информации,принятые во внимание при экспертизе(РигЗ 551/7НИИПИ Госпо делам113035,Тираж 706ударсльенного комитетаизобретений и открытийМосква, Ж, Раушска Подписн оеСР аз аб., д. 4 иал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная Составитель В, Лазарев Редактор Н. Горват ТехредМ, Рейвес Корректор Г. Рещетн