ВЫПАРНОЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК B01D3/10 

Изобретение относится к оборудованию, применяемому для концентрирования растворов, а именно к выпарным аппаратам, и может быть использовано для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов, например, сахара, молока и других органических веществ в пищевой, химической, фармацевтической отраслях промышленности.

Известен выпарной аппарат, содержащий греющую камеру, сепаратор, трубу вскипания. Над трубой вскипания установлен отбойник. Аппарат снабжен вертикальными перегородками [1]
Недостатком аппарата является применение перегородок, что увеличивает гидравлическое сопротивление, повышает уровень жидкости, способствует возникновению застойных зон в камере, а это понижает эффективность выпарной установки.

Известен выпарной аппарат, принятый за прототип и содержащий вертикальный корпус с греющей рубашкой. Внутри корпуса установлены циркуляционная труба и перегородки [2]
Целью изобретения является снижение расхода энергии, улучшение эксплуатационных характеристик.

Для этого в выпарном аппарате, содержащем вертикальный корпус с системой подвода и отвода теплоносителя, подвода исходной жидкости и отвода упаренного раствора и вторичных паров, согласно изобретению корпус выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических обечаек разного диаметра, соединенных между собой посредством кольцевой поперечной перегородки и снабжен гибким эластичным рукавом, пропущенным через отверстие перегородки, концы которого вывернуты и по периметру присоединены к внутренним стенкам обечаек с образованием центральной и двух периферийных полостей, при этом отверстие перегородки содержит уплотнение, системы подвода исходной жидкости и отвода упаренного раствора и вторичных паров сообщены с периферийными полостями, а системы подвода и отвода теплоносителя с центральной.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, общий вид.

Аппарат состоит из вертикального корпуса 1, выполненного из обечаек разного диаметра, которые сообщены с системами 2 и 3 подачи исходной жидкости, системами 4 и 5 отвода упаренного раствора, системами 6 и 7 отвода вторичных паров. Корпус 1 разделен поперечной перегородкой 8 с щелевидным отверстием 9 на две полости. Сквозь щелевидное отверстие 9 с уплотнением 10 проходит гибкий рукав 11, имеющий разные диаметры. Концы рукава 11 отогнуты и прикреплены к внутренней поверхности корпуса по его периметру. Центральные полости 12 и 13 сообщены с системой 14 подачи и удаления рабочего агента в виде теплоносителя. Система 14 имеет патрубки 15 и 16, работающие поочередно. Периферийные полости 17 и 18 тоже заполняются исходной жидкостью поочередно.

Аппарат работает следующим образом.

Первоначально подают теплоноситель при помощи системы 14 через патрубок 15 в полость 12. Рукав 11 поднимается, занимает полость 17 корпуса 1 и прогревает его стенки. Теплоноситель удаляют из полости 12 системой 14. Затем подают системой 2 исходную жидкость в полость 17, а теплоноситель системой 14 через патрубок 16 в полость 13. Рукав 11 опускается вниз, обогревая нижнюю часть корпуса 1. В верхней части корпуса в полости 17 давление падает, исходная жидкость, подогретая стенками корпуса 1, интенсивно закипает и испаряется. Удаляют теплоноситель системой 14 из полости 13, подают теплоноситель через патрубок 15 в полость 12. Рукав 11 начинает подниматься вверх, вытесняя в систему 6 образовавшиеся вторичные пары, в систему 4 упаренный раствор. В это время в нижней части корпуса 1 в полости 18 подогретая порция исходной жидкости, поступившей из системы 3, начинает интенсивно закипать и испаряться, поскольку за счет поднятия рукава 11 вверх в полости 18 давление понижается. В полости 17 стенки корпуса 1 нагреты поднятым вверх рукавом 11. Теплоноситель удаляют из полости 12 системой 14 через патрубок 15. Подают теплоноситель в полость 13 системой 14 через патрубок 16. Рукав 11 опускается вниз, вытесняя вторичные пары в систему 7, а упаренный раствор в систему 5. В это время в полости 17 закипает поступившая ранее из системы 2 порция исходной жидкости. Цикл повторяется.

Аппарат обладает рядом преимуществ: компактен, позволяет улучшить качество конечного продукта за счет предотвращения локального перегрева, в процессе выпаривания достигается значительная экономия электроэнергии, поскольку нет необходимости устанавливать вакуум-насос, необходимый для создания пониженного давления, аппарат менее металлоемок, отсутствие большого количества мелких деталей позволяет повысить надежность в эксплуатации.

Использование: для концентрирования растворов и может быть использовано для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов, например, сахара, молока и других органических веществ в пищевой, химической, фармацевтической отраслях промышленности. Сущность: аппарат содержит вертикальный корпус, сообщающийся с системами подачи исходной жидкости, отведения упаренной жидкости, удаления вторичных паров. Новым в аппарате является то, что корпус выполнен из двух цилиндров разных диаметров, разделенных между собой перегородкой с щелевидным отверстием, сквозь которое проходит гибкий рукав, концы которого, имеющие разные диаметры, отогнуты и укреплены по периметру корпуса с образованием полостей, сообщающихся поочередно с системой подачи и удаления теплоносителя. 1 ил.

ВЫПАРНОЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус с системой подвода и отвода теплоносителя, подвода исходной жидкости и отвода упаренного раствора и вторичных паров, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода энергии и улучшения эксплуатационных характеристик, корпус выполнен в виде двух соосно расположенных цилиндрических обечаек разного диаметра, соединенных между собой посредством кольцевой поперечной перегородки, и снабжен гибким эластичным рукавом, пропущенным через отверстие перегородки, концы которого вывернуты и по периметру присоединены к внутренним стенкам обечаек с образованием центральной и двух периферийных полостей, при этом отверстие перегородки содержит уплотнение, системы подвода исходной жидкости и отвода упаренного раствора и вторичных паров сообщены с периферийными полостями, а системы подвода и отвода теплоносителя с центральной.