ИСПАРИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относится к области химического машиностроения.

Известен испаритель, содержащий вертикально установленный корпус с паровой рубашкой, патрубками подачи жидкости и отвода, внутри корпуса установлен ротор.

Недостатком данного испарителя является невысокое качество готового продукта, так как ротор через уплотнение соединен с электродвигателем, а при вращающемся роторе невозможно выполнить испаритель полностью герметичным, так как уплотнения всегда будут с протечками. Попадание воздуха в испаритель приводит к осмолению продукта и снижает его качество.

Известен другой испаритель, содержащий корпус с паровой рубашкой, патрубками ввода среды и отвода продуктов, на оси корпуса установлена трубка с заглушенным нижним торцом, соединенным с патрубком ввода среды, в трубке выполнены отверстия по ее длине и по периметру, при этом размеры отверстий уменьшаются свеpху вниз.

Недостатком данного испарителя является невысокое качество готового продукта, так как часть жидкости срывается с теплообменной поверхности и падает вниз, в результате в готовом продукте содержится избыточное количество фракции, которую необходимо отогнать.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта за счет более тщательной отгонки примесей.

На фиг. 1 представлен продольный разрез испарителя; на фиг. 2 продольный разрез испарителя, секционированного разделительными конусами.

Испаритель содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 подачи среды, соединенным с центральной трубкой 3, в которой выполнены отверстия 4. Нижний торец трубки 3 заглушен. На дне корпуса установлен патрубок 5 для отвода жидкости, а в крышке корпуса патрубок 6 для отвода испарившейся жидкости. К стенкам корпуса прикреплена паровая рубашка 7 с патрубком 8 ввода пара и патрубком 9 вывода пара. Коаксиально трубке 3 установлены несколько наборов усеченных полых конусов 10 на разной высоте. Каждый набор состоит из нескольких усеченных полых конусов 10, обращенных большими основаниями вниз и расположенных на разном уровне, при этом радиусы меньших оснований конусов увеличиваются в одном наборе сверху вниз.

С меньшим основанием каждого верхнего конуса из набора конусов соединен разделительный усеченный конус 11, соединенный вторым меньшим основанием с трубкой 3. Большое основание разделительного конуса обращено вниз. При этом разделительные конуса 11 разделяют испаритель на секции.

Испаритель работает следующим образом.

Через патрубок 8 подают пар в паровую рубашку 7 и выводят из патрубка 9. Жидкость подают через патрубок 2 в трубку 3 и она выходит из трубки в виде тонких струй из отверстий 4. Струи жидкости попадают на теплообменную стенку корпуса 1. На стенке корпуса образуется сплошной слой жидкой среды, из жидкой пленки испаряются низкокипящие компоненты. Пленка жидкости на боковой стенке из-за гидродинамической неустойчивости частично рассыпается и срывается со стенки. Сорвавшаяся жидкость попадает на наборы конусов и по конусам с верхнего на нижний и с нижнего равномерно распределяется по периметру корпуса 1 испарителя. Таким образом, всю сорвавшуюся со стенки жидкость наборы усеченных конусов 10 возвращают на стенки корпуса. При этом конуса практически не препятствуют движению струй, так как угол наклона их мал 5-10^о и они занимают незначительное поперечное сечение, если их спроектировать на стенку корпуса, в то же время в радиальном направлении конуса имеют довольно большие размеры и собирают всю сорвавшуюся жидкость. Струи жидкости, попавшие на внутреннюю (нижнюю) поверхность конусов, стекают по ней вниз и попадают на внешнюю (верхнюю) поверхность нижерасположенного конуса, далее на следующий конус и на стенку корпуса.

Установка разделительных усеченных конусов 11 позволяет направить паровой поток в зазоры между конусами, а это приводит к тому, что паровой поток пронизывает стекающую с одного конуса на другой жидкость, что увеличивает селективность разделения смесей. Кроме того, движущийся паровой поток выносит капли жидкости на стенки корпуса, так как при движении между усеченными конусами он движется радиально от оси к стене корпуса. Следует отметить, что расстояния по высоте между усеченными конусами одного набора увеличиваются сверху вниз, так как количество жидкости возрастает по мере увеличения радиуса большего основания конусов. Для того чтобы паровой поток равномерно проходил между конусами, необходимо, чтобы толщина падающего потока жидкости с одного конуса на другой была бы одинаковой, но на нижние конуса попадает большая часть сорвавшейся жидкости, поэтому расстояние между конусами увеличивается сверху вниз.

Использование: в области химического машиностроения. Сущность изобретения: испаритель содержит вертикально установленный корпус с нагреваемыми теплообменными стенками, патрубки подачи и отвода сред, центральную трубку с заглушенным нижним торцом, соединенную с патрубком подачи среды. В трубке выполнены отверстия и на ней установлены несколько наборов, размещенных на равном расстоянии один от другого по высоте и состоящих из усеченных конусов, размещенных на разном уровне и обращенных большими основаниями вниз. Радиусы меньших оснований конусов из одного набора увеличиваются от конуса к конусу сверху вниз. Предложенный испаритель позволяет повысить качество готового продукта за счет более тщательной отгонки примесей. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий вертикально установленный корпус с нагреваемыми теплообменными стенками, патрубки подачи и отвода сред, центральную трубку с заглушенным нижним торцом, соединенную с патрубком подачи среды и имеющую отверстия, отличающийся тем, что испаритель снабжен несколькими наборами, размещенными на равном расстоянии один от другого по высоте и состоящими из усеченных конусов, размещенных на разном уровне и обращенных большими основаниями вниз, при этом радиусы меньших оснований конусов из одного набора увеличиваются от конуса к конусу сверху вниз. 2. Испаритель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен разделительными усеченными конусами, меньшие основания которых обращены вверх и соединены с центральной трубкой, при этом меньшие основания верхних конусов из каждого набора соединены с большим основанием разделительных усеченных конусов. 3. Испаритель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что расстояние по высоте между конусами из одного набора увеличивается сверху вниз.