ТЕПЛООБМЕННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДЕЗОДОРАТОРА Российский патент 2014 года по МПК F28D7/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к теплообменной системе, дезодоратору, использованию дезодоратора и способу нагревания или охлаждения в дезодораторе.

Существо изобретения

Дезодорация пищевых жиров и масел является важной стадией процесса рафинирования. Дезодораторы одного типа содержат вакуумируемую емкость, содержащую множество установленных вертикально тарелок, в которых масло последовательно перемещается из тарелки в тарелку. Подкласс дезодораторов тарельчатого типа работает в полунепрерывном режиме, где партия находящегося в тарелке масла при перемещении в другие тарелки сохраняется как отдельная единица. Этот полунепрерывный режим обеспечивает изменение уровня запасов без прерывания работы, однако ведет к мгновенному и значительному изменению температуры материала во время замены партии.

В полунепрерывных дезодораторах тарельчатого типа нагрев или охлаждение масла выполняют в соответствующих выделенных тарелках, где теплообменные змеевики расположены в зонах для нагревания и охлаждения. Теплообменные змеевики современного уровня техники имеют либо спиральную, либо змеевидную конструкцию. Конструкция со спиральным змеевиком неизбежно ведет к наличию в центре пустого пространства, в котором нет поверхности теплообмена, что отрицательно влияет на всю площадь поверхности теплообмена, которая может быть установлена. Кроме того, конструкция теплообменника является достаточно жесткой, что ведет к усталости материала и возможному возникновению трещин в змеевике из-за индуцированного теплового расширения или сжатия, происходящих из-за частой замены партий масла с различными температурами.

Соответственно настоящее изобретение предоставляет решение упомянутых проблем с помощью новой теплообменной системы, которая обеспечивает установку большей площадь поверхности теплообмена при определенном диаметре тарелки и существенно уменьшает тепловое напряжение и усталостные трещины. Таким образом, настоящее изобретение относится к теплообменной системе для дезодоратора, при этом данная теплообменная система содержит продольные теплопередающие средства для теплопередающих текучих сред, входные распределительные патрубки, выходные коллекторные патрубки, дистанцирующие элементы с отверстиями, служащими опорой для продольного средства, а также два или более опорных устройств. Конструкция также обеспечивает надлежащее интегрирование теплообменника с газобарботажной системой, используемой для управляемого перемешивания масла, что важно для совокупного теплообмена.

Продольные теплопередающие средства проходят через отверстия дистанцирующих элементов и собраны в пучки, при этом каждое продольное теплопередающее средство в пучках прикреплено к входному распределительному патрубку и прикреплено к выходному коллекторному патрубку, а некоторые из дистанцирующих элементов установлены по меньшей мере на одном опорном устройстве. Нагревательная поверхность продольного теплопередающего средства распределена по всему сечению дезодорационной емкости, что ведет к встраиванию большей площади поверхности по отношению к объему. Большая площадь теплообмена на тарелку дает лучшую регенерацию тепла, что ведет к меньшему потреблению энергии и выбросам CО₂ на килограмм обработанного масла. Продольные теплопередающие средства могут, например, представлять собой U-образные трубки, однако может быть использован любой тип подходящих продольных форм согласно изобретению.

Продольные теплопередающие средства согласно настоящему изобретению особенно эффективны при компактном размещении поверхности теплообмена непосредственно над днищем тарелки, обеспечивая более низкую высоту жидкости, что приводит к более эффективному перемешиванию и более эффективной отгонке. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает более гибкие решения различным способам дезодорации и соответственно может быть приспособлено к конкретным применениям. Дополнительное преимущество новой теплообменной системы состоит в меньших производственных затратах на изготовление оборудования, чем в случае со спиральной или змеевидной конструкцией.

Теплообменная система может также содержать по меньшей мере один компенсатор, соединенный с магистральным коллектором, который может представлять собой входной магистральный коллектор или выходной магистральный коллектор. Компенсатор дополнительно снижает тепловое напряжение в конструкции. Положение компенсатора в теплообменной системе является либо вертикальным, либо горизонтальным, и предпочтительно компенсатор подключен выше продольного средства. Возможно также, что компенсатор подключен ниже теплообменной системы. Компенсатор предпочтительно соединен с продольным теплопередающим средством, заполненным двухфазными теплопередающими текучими средами. Двухфазные теплопередающие текучие среды представляют собой соответствующие жидкости и пары.

Теплообменная система может содержать трубную конструкцию для распределения перемешивающего агента, отгоняющего газа или для отгоняющего пара, далее именуемого перемешивающим/отгоняющим агентом. Одной из функций перемешивающего/отгоняющего агента является создание перемешивания, при этом перемешивающий/отгоняющий агент можно дозировать или регулировать. Трубная конструкция может проходить через по меньшей мере одно из опорных устройств, причем на эти опорные устройства установлены дистанцирующие элементы. Дистанцирующие элементы, к примеру, могут представлять собой трубные решетки, но может быть выбран любой другой подходящий дистанцирующий элемент, при этом дистанцирующие элементы расположены так, чтобы служить опорой для продольного теплопередающего средства, проходящего через отверстия дистанцирующего элемента. Первый комплект опорных устройств может быть соединен со вторым комплектом опорных устройств, а опорные устройства могут быть соединены друг с другом гибкими средствами, такими как стержни, цепи, проволоки или их сочетания. Два комплекта опорных устройств поддерживают пучки продольного средства, расположенного между двумя комплектами опорных устройств. Опорные устройства могут представлять собой опорные балки. Таким образом, одна опорная балка соединена со второй опорной балкой над первой опорной балкой.

Теплообменная система может дополнительно содержать по меньшей мере один коллектор, который распределяет теплопередающую текучую среду на входные распределительные патрубки, и по меньшей мере один коллектор, который собирает теплопередающую текучую среду из выходных коллекторных патрубков. Продольные теплопередающие средства могут быть установлены в любом положении, например, горизонтальном положении, вертикальном положении, в положении под углом, или их сочетании, при этом продольные теплопередающие средства заполнены теплопередающей текучей средой, имеющей одну или две фазы, причем двухфазными теплопередающими текучими средами являются жидкость и пар. Продольные теплопередающие средства, заполненные двухфазной теплопередающей текучей средой, предпочтительно установлены в вертикальном положении, и их элементы соединены параллельно друг другу. Теплопередающие текучие среды, жидкости или пары могут представлять собой любую пригодную текучую среду, но предпочтительно текучие среды выбирают из одной или нескольких текучих сред из группы, содержащей воду, солевой раствор (т.е. соль + вода), пар, термическое масло, гликоль, товарные масла, товарные жиры или жирный кислотный дистиллят.

Теплообменной системой согласно изобретению дополнительно предусмотрено, что пригодные продольные теплопередающие средства представляют собой U-образные трубки, пригодными дистанцирующими элементами являются трубные решетки, а пригодными опорными устройствами являются опорные балки.

Все нагревательные элементы, включая опоры, определены здесь как теплообменная система согласно настоящему изобретению. Система подвергается термическому расширению или сжатию из-за градиентного температурного воздействия, вызванного быстрым наполнением тарелки с маслом, имеющим температуру, отличную от температуры теплообменной системы. Оболочка и тарелка являются элементами, которые удерживают объем жидкости, нагретый или охлажденный теплообменной системой. Продольные теплопередающие средства собраны в пучки, при этом пучки могут быть соединены в теплообменной системе либо последовательно, либо параллельно друг другу.

Отдельное теплопередающее средство может быть спроектировано как одинарный продольный элемент, выполненный в виде U-образной трубки, однако возможны и иные конструкции. Пучки соответственно установлены с дистанцирующими элементами, например трубными решетками, однако для плотного штабелирования пучков возможны также и другие типы дистанцирующих элементов. Штабелированные пучки могут гибко поддерживаться опорными балками. Таким образом, новая конструкция обеспечивает более плотную и более гибкую компоновку, чем у спиральных или петлеобразных змеевиков, при этом конструкция обеспечивает распределение теплопередающей поверхности по всему сечению емкости. При использовании U-образной трубной конструкции теплообменной системы тепловое расширение или тепловое сжатие конструкции будет направлено вдоль продольной оси труб, при этом расширение или сжатие в других направлениях незначительны.

Системы разделены на несколько одинарных нагревательных элементов, которые соединены с патрубками. Патрубки выполнены как свободно поддерживаемые элементы, которые могут свободно расширяться или сжиматься в продольном направлении. Точки соединения патрубка с одинарными нагревательными элементами определены тепловым расширением патрубка. Каждый одинарный нагревательный элемент системы выполнен гибким по отношению к перемещению патрубка для обеспечения свободного расширения системы. Системы поддерживаются в положении внутри тарелки в различных рабочих условиях трубными решетками, патрубками и другими опорными средствами, такими как стержни, цепи, проволоки или их сочетания.

Патрубки распределяют или собирают теплопередающие текучие среды в каждом соединенном пучке продольного средства. Труба продольного теплопередающего средства проходит через трубное отверстие в дистанцирующем элементе, обеспечивая гибкое перемещение продольного теплопередающего средства в области тарелки.

Пучки продольного теплопередающего средства, которые соединены последовательно друг с другом, могут быть использованы для охлаждения, но не обязательно, они также могут быть использованы для нагревания в некоторых применениях, а пучки продольного теплопередающего средства, которые параллельны друг другу, могут быть использованы для нагрева, но не обязательно, они также могут быть использованы для охлаждения в некоторых применениях. Параллельные трубки могут быть использованы в качестве ребойлеров или конденсаторов.

Настоящее изобретение относится также к дезодоратору, который содержит по меньшей мере одну теплообменную систему согласно настоящему изобретению. Теплообменная система предпочтительно может иметь продольные теплопередающие средства, установленные в вертикальном положении, но также применимо и горизонтальное положение. Продольные теплопередающие средства соединены параллельно и/или последовательно друг другу, при этом теплообменная система содержит компенсатор для конденсации пара. Дезодоратор может быть либо непрерывного действия, либо полунепрерывного действия.

Когда дезодоратор является дезодоратором полунепрерывного действия, то дезодоратор содержит либо по меньшей мере одну секцию отгонки, при этом секция отгонки может иметь конструкцию, содержащую либо питающую буферную тарелку, регулирующее средство, распределитель текучей среды, структурированное уплотнение, а также приемную тарелку, либо содержит накопительную тарелку, приводимую в действие с помощью эрлифта, либо же сочетания вышеупомянутых конструкций.

Теплообменные системы в дезодораторе согласно настоящему изобретению могут быть соединены друг с другом для рециркуляции теплопередающих текучих сред, таким образом, теплопередающие текучие среды могут быть использованы как для нагрева, так и для охлаждения в одном и том же полунепрерывном дезодораторе. Соединения теплообменных систем могут быть выполнены либо с помощью труб, либо трактов, которые могут быть внутренними или наружными, либо с помощью сочетаний внутренних и наружных труб или трактов. Согласно изобретению дезодоратор может содержать сочетание теплообменных систем согласно изобретению и систем с теплообменными змеевиками. Соединительные трубы или тракты могут быть внутренними или наружными или могут представлять собой сочетания внутренних и наружных труб или трактов. Полунепрерывный дезодоратор может, таким образом, иметь две или более теплообменных систем, при этом теплообменные системы могут либо представлять собой теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в горизонтальном положении, либо теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в вертикальном положении, либо же дезодоратор может иметь как теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в горизонтальном положении, так и теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в вертикальном положении, либо же дезодоратор может иметь и теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства, и системы с теплообменными змеевиками, как уже упомянуто выше. Дезодоратор согласно изобретению может также иметь внутренние или наружные тракты для отгоняющего газа или отгоняющего пара.

Настоящее изобретение относится дополнительно к использованию дезодоратора непрерывного действия или дезодоратора полунепрерывного действия для дезодорирования жиров и/или масел. Жиры и масла могут относиться к любому типу растительных или пищевых жиров и масел. Жиры и масла согласно данному изобретению классифицированы следующим образом, но не ограничиваясь этим: пальмовое масло, пальмоядровое масло, кокосовое масло, талловое, лярдовое, соевое масло, каноловое или рапсовое масло, хлопковое масло, кукурузное или маисовое масло, подсолнечное масло, сафлоровое масло, масло из рисовых отрубей, оливковое масло, масло какао, масло шореи кистевой, масло из ореха бассия, масло ши, молочное масло, рыбные жиры, масло земляного ореха, масло камелии, различные типы экзотических жиров и масел, или продукты переработки масел, например этил или метиловый эфир, и т.д.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу нагревания и охлаждения в дезодорационной колонне, дезодораторе или полунепрерывном дезодораторе согласно изобретению. Способом предусмотрено также, что нагретые теплопередающие текучие среды из охлаждающей системы охлаждают в нагревательной системе, а охлажденные теплопередающие текучие среды нагревают в охлаждающей системе. Способ содержит пропускание теплопередающих текучих сред через по меньшей мере одну теплообменную систему согласно изобретению и пропускание теплопередающей текучей среды через по меньшей мере одну теплообменную систему, имеющую продольные теплопередающие средства, например U-образные трубки, соединенные последовательно друг другу, а также способом дополнительно предусмотрено, что тепло, накопленное в теплопередающей текучей среде, взятой из охлаждающей системы, используют в целях нагревания в нагревательной системе, и, таким образом, охлажденную теплопередающую текучую среду повторно используют и повторно нагревают в той же охлаждающей системе, в которой теплопередающую текучую среду подают в продольные теплопередающие средства под давлением.

Настоящее изобретение дополнительно определено независимыми пунктами формулы изобретения и зависимыми пунктами формулы изобретения.

Ниже изобретение будет объяснено с использованием Фиг.1-8. Чертежи служат для иллюстрации изобретения, но не для ограничения его объема.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показаны два вида продольного теплопередающего средства для теплопередающих текучих сред в форме U-образных трубок, собранных в модули в вертикальном и горизонтальном положении согласно изобретению.

На Фиг.2 в качестве примера показаны модули из U-образных трубок, расположенные в вертикальном положении, как часть внутренних элементов теплопередающей тарелки согласно изобретению.

На Фиг.3 показана готовая трубная конструкция из U-образных трубок, поддерживаемое устройствами согласно изобретению.

На Фиг.4 показан компенсатор, установленный наверху вертикальных U-образных трубок.

На Фиг.5 показаны два комплекта U-образных трубок, при этом один вертикальный комплект соединен параллельно, а один горизонтальный комплект соединен последовательно согласно изобретению.

На Фиг.6 показаны две дезодорационные колонны согласно изобретению, имеющие теплообменные тарелки согласно изобретению.

На Фиг.7 показана другая дезодорационная колонна согласно изобретению, имеющая теплообменные тарелки согласно изобретению.

На Фиг.8 показан другой вариант осуществления согласно настоящему изобретению, в котором компенсатор установлен наверху вертикальных U-образных трубок.

Подробное описание изобретения

На Фиг.1 показаны два пучка продольного теплопередающего средства 1a и 1b для теплопередающих текучих сред. Пучок 1 является примером пучка U-образных трубок в вертикальном положении, а 1b - примером пучка в горизонтальном положении. Вертикальный пучок 1a прикреплен к двум патрубкам 2a и 2b, при этом оба патрубка оснащены отверстиями, патрубок 2a имеет отверстие 2c, а патрубок 2b имеет отверстие 2d. На Фиг.1 отверстие 2d меньше отверстия 2c, и небольшое отверстие 2d расположено над отверстием 2c, но это может также быть выполнено и по-иному. Таким образом, отверстие 2d может быть больше отверстия 2c, и, следовательно, более крупное отверстие 2d может быть расположено над меньшим отверстием 2c. Размер отверстий и положение зависят от функции пучка 1a. Положение патрубка и функции патрубка зависят от применения. При подаче текучей среды, которая должна поменять фазу внутри трубопровода, направление потока выбирают так, что паровая фаза всегда будет проходить через верхний патрубок. Таким образом, в случае использования теплообменника в качестве охладителя масла, верхний патрубок 2b действует как выходной коллектор, производя пар текучей среды внутри трубопровода, а при использовании теплообменника в качестве нагревателя, производящего конденсат внутри трубопровода, она действует как входной распределитель. Горизонтальный пучок 1b также прикреплен к входному распределительному патрубку 3a и к выходному коллекторному патрубку 3b. Горизонтальное расположение лучше всего подходит для однофазных текучих сред.

На Фиг.2 показана часть внутренних элементов теплообменной тарелки, имеющей пучки U-образных трубок 4 в вертикальном положении. Каждая трубка 4 проходит через дистанцирующие элементы 5, имеющие отверстия, поддерживающие продольные теплопередающие средства, в данном случае U-образных трубок. По меньшей мере некоторые дистанцирующие элементы 5 установлены по меньшей мере на одном опорном устройстве 6. На этой Фиг. опорное устройство 6 представляет собой балку. На Фиг.2 показано также, как трубы 7 для перемешивающего/отгоняющего агента проходят через опорные устройства 6. Такое расположение труб обеспечивает дополнительную опору продольному теплопередающему средству 5, однако не обязательно, чтобы все теплообменные тарелки имели эту дополнительную опору. Опорное устройство 6 соединено со вторым опорным устройством (не показано), а опорные устройства соединены между собой гибким средством 8, такими как стержни, цепи, проволоки или их сочетания. Два опорных устройства поддерживают пучки продольного теплопередающего средства, расположенные между двумя опорными устройствами, при этом обеспечена гибкая компоновка, при которой тепловое расширение продольного теплопередающего средства может происходить без какой-либо нагрузки на оборудование. Дистанцирующие элементы 5 также позволяют продольному теплопередающему средству свободно перемещаться.

На Фиг.3 показано, как компоновка продольного теплопередающего средства 9 рассчитана для подгонки к внутреннему пространству дезодорационной тарелки с целью оптимизации теплопередающей поверхности путем распределения теплопередающей поверхности по всему сечению тарелки, стенки которой не показаны. Вертикальные продольные теплопередающие средства соединены через патрубки 10 с двумя коллекторами 11, которые соединяют элементы вертикального продольного теплопередающего средства 9 в параллельном режиме. Патрубки 10 представляют собой либо входные распределительные патрубки, либо выходные коллекторные патрубки, при этом каждый тип взаимно соединен с коллектором. На чертеже показано, как опорное устройство 6 соединено с опорным устройством 12 или с удерживающим устройством 12. Внутренние элементы, которые содержат продольные теплопередающие средства 9, патрубки 10, дистанцирующие элементы 5 и пр., опираются на опорные устройства 6 и гибко подвешены на опорных устройствах 12 через гибкое средство 8, таким образом, эта конструкция может перемещаться, и любое напряжение материала может быть предотвращено. Компактное расположение внутренних элементов также увеличивает площадь нагревательной поверхности на объем тарелки. Увеличенная площадь нагревательной поверхности на тарелку обеспечивает лучшую рекуперацию тепла.

На Фиг.4 показано, как компенсатор 13 подключен к выходному коллектору 14, соединенному с выходными коллекторными патрубками 15. На этой Фиг. компенсатор 13 находится в вертикальном положении, но компенсатор может также быть в горизонтальном положении или в промежуточном между ними положении. Горизонтальное положение в целом является предпочтительным для обеспечения погружения компенсатора в тарелочную жидкость, избегая при этом разницы температуры труб и т.д. Однако вертикальное положение предпочтительно при производстве пара со стороны трубок, поскольку восходящий пар облегчает разделение жидкости и пара. Даже если на чертеже показано вертикально расположенные продольные теплопередающие средства 9, компенсатор 13 также может быть соединен с горизонтально расположенным продольным теплопередающим средством.

На Фиг.5A и 5B показаны два типа компоновки продольного теплопередающего средства, а также каким образом элементы теплопередающего средства соединены друг с другом в двух различных компоновках. На Фиг.5A представлена вертикальная компоновка продольного теплопередающего средства, элементы которого соединены параллельно. На Фиг.5B показано горизонтальное расположение продольного теплопередающего средства 9, имеющего здесь форму U-образных трубок. Два патрубка 16 соединены с продольным теплопередающим средством 9, одно на входе и одно на выходе. На Фиг.5B патрубки соединены последовательно, это означает, что выходной патрубок, относящийся к одному трубному пучку, соединен с входным патрубком, относящимся к другому трубному пучку, через наружную трубу 17, а входной патрубок соединен с входом U-образных трубок, при этом данные U-образные трубки соединены друг с другом через выходной патрубок и так далее. На Фиг.5B показано также, что трубы 7 для перемешивающего/отгоняющего агента могут быть расположены под продольным теплопередающим средством 9, и что эти трубы проходят через опорные устройства 6.

На Фиг.6A и 6B показаны две альтернативы полунепрерывному дезодоратору согласно изобретению, на этих Фиг. представлены только вертикальные компоновки продольного теплопередающего средства 18, но один или несколько элементов могут быть заменены горизонтально расположенными продольными теплопередающими средствами. На Фиг.6A можно видеть высоту 19 жидкости в тарелках 20, при использовании теплообменной системы согласно изобретению высота 19 жидкости может быть понижена по сравнению с системами со змеевиками. Дезодораторы содержат одну или несколько теплообменных систем. Перемешивающий/отгоняющий агент вводят в тесный контакт с нагретым маслом, что приводит к отгонке летучих компонентов. Обработка в течение времени выдержки вызывает нужное тепловое разложение различных компонентов в то же время, что и отгонка. Основная отгонка может быть выполнена в тарелках с помощью эрлифтов 21 или в секции отгонки, в то время как в теплообменных тарелках имеет место только вспомогательная отгонка, где перемешивающий/отгоняющий агент, прежде всего, дозируют для увеличения теплообмена. На Фиг.6 дезодоратор A оснащен тарелкой с эрлифтами 21 в качестве секции отгонки. Эрлифты 21 работают согласно тому принципу, что перемешивающий/отгоняющий агент впрыскивают в нижнюю часть вертикальный трубы, которая действует подобно соплам Вентури, подавая масло из нижней части тарелки в вышерасположенную поверхность жидкости, где эффект распыления обеспечивает перевод летучих веществ в газовую фазу и таким образом их вывод из масла.

На Фиг.6B дезодоратор В оснащен и тарелкой с эрлифтами 21 и секцией отгонки. В качестве альтернативы дезодоратор может иметь две или более секций отгонки. Секция отгонки содержит питающую буферную тарелку 22 для потока текучих сред, средство 23 регулирования потока, распределитель 24 жидкости, структурированное уплотнение 25, а также приемную тарелку 26. Регулирующее средство 23 регулирует поток жидкости из питающей буферной тарелки 22 в распределитель 24. Распределитель 24 распределяет жидкость по площади поперечного сечения структурированного уплотнения 25. Встраивание структурированного уплотнения в полунепрерывный дезодоратор (SCD) тарельчатого типа увеличивает эффективность отгонки и обеспечивает физическое рафинирование при меньшем расходе пара и времени выдержки, чем в полунепрерывных дезодораторах (SCD), оснащенных только эрлифтами. На Фиг.6A и 6B показано также, что дезодораторы имеют либо наружные тракты 27, либо внутренние тракты 28 для проведения паровой фазы. Пар может быть собран и повторно подан в дезодоратор через тракт 29, при этом он вступает в контакт с маслами в режиме противопотока через структурированное уплотнение 25 и выходит через тракт 30.

На Фиг.7 показан дезодоратор, также оснащенный тарелками с эрлифтами 21 и с секцией отгонки, содержащей питающую буферную тарелку 22, средство 23 регулирования потока, распределитель жидкости 24, структурированное уплотнение 25, а также приемную тарелку 26. На Фиг.7 можно увидеть, что дезодоратор также может иметь тарелки с горизонтальными U-образными трубками 31 и тарелки с вертикальными U-образными трубками 32. На чертеже показано, что компенсаторы 13 могут быть либо в вертикальном положении 13a, либо в горизонтальном положении 13b.

На Фиг.8 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором компенсатор установлен наверху вертикальных U-образных трубок иным способом, чем на Фиг.4. Согласно этому варианту осуществления компенсатор 13 подключен к выходному коллектору 14, который соединен с выходными коллекторными патрубками 15. Согласно данному варианту, коллектор 14 помещен над коллекторными патрубками 15 и, таким образом, также и над вертикальными U-образными трубками, даже если на этом чертеже показаны вертикально расположенные продольные теплопередающие средства 9, при этом компенсатор 13 может также быть соединен с горизонтально расположенным продольным теплопередающим средством. Компенсатор 13 помещен на такую же высоту, что и выходной коллектор 14, но компенсатор 13 еще и изогнут, как на Фиг.4, для компенсации разницы температур и пр. в трубе и тарелочной жидкости. Согласно этому варианту осуществления выходные коллекторные патрубки 15 соединены с коллектором 14 вертикально.

Настоящее изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменной системе с целью ее встраивания в дезодоратор. Теплообменная система содержит продольные теплопередающие средства, входные распределительные патрубки, выходные коллекторные патрубки, дистанцирующие элементы с отверстиями для поддержки продольного теплопередающего средства, компенсатор, а также два или более опорных устройств. Продольные теплопередающие средства проходят через отверстия дистанцирующих элементов и собраны в пучки, при этом каждый пучок прикреплен и к входному распределительному патрубку, и к выходному коллекторному патрубку, причем по меньшей мере некоторые из дистанцирующих элементов установлены на по меньшей мере одном опорном устройстве. Настоящее изобретение также относится к полунепрерывному дезодоратору, имеющему одну или несколько таких теплообменных систем, и к использованию дезодоратора. Технический результат - увеличение площади поверхности теплообмена, уменьшение теплового напряжения и предотвращение усталостных трещин. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Теплообменная система для дезодоратора, содержащая продольные теплопередающие средства для теплопередающих текучих сред, входные распределительные патрубки, выходные коллекторные патрубки, дистанцирующие элементы, имеющие отверстия, поддерживающие продольные теплопередающие средства, два или более опорных устройств, при этом продольные теплопередающие средства проходят через отверстия дистанцирующих элементов и собраны в пучки, при этом каждый элемент продольного теплопередающего средства в пучках прикреплен к входному распределительному патрубку и прикреплен к выходному коллекторному патрубку, причем по меньшей мере некоторые из дистанцирующих элементов установлены на по меньшей мере одном опорном устройстве, причем теплообменная система также содержит по меньшей мере один компенсатор, соединенный с патрубками, при этом компенсатор находится либо в вертикальном, либо в горизонтальном положении.

2. Теплообменная система по п.1, в которой компенсатор соединен с верхним коллектором, и при этом патрубки соединены с пучками продольного теплопередающего средства.

3. Теплообменная система по п.1, в которой теплообменная система также содержит трубную конструкцию для управляемого распределения перемешивающего/отгоняющего агента, проходящую через по меньшей мере одно из опорных устройств, при этом на данных опорных устройствах установлены дистанцирующие элементы.

4. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой одно опорное устройство соединено со вторым опорным устройством, при этом опорные устройства соединены гибкими средствами, такими как стержни, цепи, проволоки или их сочетания, причем два опорных устройства поддерживают пучки продольного теплопередающего средства, расположенного между двумя опорными устройствами.

5. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой по меньшей мере один коллектор распределяет теплопередающую текучую среду на входные распределительные патрубки и по меньшей мере один коллектор собирает теплопередающую текучую среду из выходных коллекторных патрубков.

6. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой продольные теплопередающие средства установлены в любом положении, например горизонтальном положении, вертикальном положении, наклонном положении или их сочетании, при этом продольные теплопередающие средства заполнены теплопередающей текучей средой, имеющей одну или две фазы.

7. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой продольные теплопередающие средства, наполненные двухфазными теплопередающими текучими средами, предпочтительно установлены в вертикальном положении и соединены параллельно друг другу.

8. Теплообменная система по п.7, в которой две фазы теплопередающей текучей среды являются жидкостью и паром.

9. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой продольные теплопередающие средства представляют собой U-образные трубки, дистанцирующие элементы представляют собой трубные решетки, а опорные устройства представляют собой опорные балки.

10. Теплообменная система по любому из пп.1-3, в которой теплопередающие текучие среды выбраны из одной или более текучих сред из группы, включающей воду, пар, термическое масло, гликоль, товарные масла, товарные жиры, масляный дистиллят.

11. Дезодоратор, содержащий две или более теплообменных систем по любому из пп.1-10, в котором теплообменные системы представляют собой либо теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в горизонтальном положении, либо теплообменные системы, имеющие продольные теплопередающие средства в вертикальном положении, или же дезодоратор содержит сочетание теплообменных систем, имеющих продольные теплопередающие средства в горизонтальном положении, и теплообменных систем, имеющих продольные теплопередающие средства в вертикальном положении, при этом дезодоратор является либо дезодоратором непрерывного действия, либо дезодоратором полунепрерывного действия.

12. Дезодоратор по п.11, в котором дезодоратор является дезодоратором полунепрерывного действия, содержащим по меньшей мере одну секцию отгонки, содержащую питающую буферную тарелку, средство регулирования потока, распределитель жидкости, структурированное уплотнение, а также приемную тарелку, либо дезодоратор содержит тарелки с эрлифтами, или же полунепрерывный дезодоратор содержит сочетания секций отгонки и тарелок с эрлифтами.

13. Дезодоратор по п.11, в котором теплообменная система предпочтительно имеет продольные теплопередающие средства, установленные в вертикальном положении, при этом продольные теплопередающие средства соединены параллельно друг другу.

14. Применение дезодоратора по любому из пп.11-13 в качестве дезодоратора непрерывного действия или дезодоратора полунепрерывного действия для дезодорации жиров и/или масел.

15. Способ нагревания и охлаждения дезодоратора полунепрерывного действия, включающий пропускание теплопередающей текучей среды через по меньшей мере одну теплообменную систему по любому из пп.1-10, пропускание теплопередающей текучей среды через по меньшей мере одну теплообменную систему, имеющую продольные теплопередающие средства, последовательно соединенные друг с другом, причем способ дополнительно включает сбор теплопередающей текучей среды из охлаждающей теплообменной системы, имеющей продольные теплопередающие средства, соединенные параллельно друг другу, аккумулирование тепла в теплопередающей текучей среде, собранной из охлаждающей системы, нагревание теплообменной текучей среды в нагревающей системе, причем теплопередающую текучую среду подают в продольные теплопередающие средства под давлением.

16. Способ нагревания и охлаждения дезодоратора по любому из пп.11-13, включающий пропускание теплопередающих текучих сред через по меньшей мере одну теплообменную систему с последовательно соединенными продольными теплопередающими средствами, а также пропускание теплопередающей текучей среды через по меньшей мере одну теплообменную систему, имеющую продольные теплопередающие средства, соединенные параллельно друг другу, причем теплопередающую текучую среду из охлаждающей системы охлаждают в нагревательной системе, а охлажденную теплопередающую текучую среду нагревают в охлаждающей системе, причем теплопередающую текучую среду подают в продольные теплопередающие средства под давлением.