Выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения Советский патент 1983 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относится к термической дистилляции соленых вод, а именно к выпарным аппаратам с естественной циркуляцией и вынесенной зоной кипения, и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности в условиях значительных изменений тепловых нагрузок на аппарат.

Известны выпарные, аппараты с естественной циркуляцией и вынесенной Зоной кипения, которые могут работать продолжительное время на неумягченных и накипеобразующих растворах без существенного накипеобразования и снижения эффективности. Это достигается установкой подъемной трубы над греющими трубами и ведением процесса выпаривания раствора в присутствии затравочных кристаллов 1.

Недостатком данного типа выпарных аппаратов является то обстоятельство, что они могут работать с устойчивой, без пульсаций циркуляцией раствора лищь при определенной величине тепловой нагрузки, приходящейся на единицу площади поперечного сечения подъемной трубы. Если указанная величина ниже требуемой, то количество пара, образующегося в подъемной трубе аппарата, недостаточное для создания устойчивого и равномерного движения воды по циркуляционному контуру. Неустойчивая, пульсирующая циркуляция раствора приводит, во-первых, к периодическому вскипанию воды в греющих трубах и, как следствие, к интенсивному отложению накипи. Во-вторых, при работе в неустойчивом, пульсационном режиме резко ухудщается качество получаемого дистиллята за счет периодических выбросов воды в сепарационное пространство. Поэтому использование данного типа выпарного аппарата в случае значительных изменений тепловых нагрузок, например, имеющих место в испарителях системы водоподготовки тепловых электростанций, невозможно.

Известен выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения, содержащий вертикальную трубчатую греющую камеру, подъемную трубу с вертикальными перегородками, сепаратор и циркуляционную трубу.

Исходный раствор может подаваться попеременно в первый или второй кг 1тур циркуляции. Данный тип аппарата предназначен для переработки кристаллизующихся растворов и работает следующим образом. Исходный раствор подается, например, в первый контур циркуляции, где происходит предварительное его концентрирование без выделения кристаллов солей из раствора. Часть раствора первого контура циркуляции перетекает через отверстие в перегородках, делящих растворный объем аппарата на две части, во второй контур циркуляции, где происходит окончательное концентрирование раствора с кристаллизацией солей. В результате во втором контуре циркуляции происходит отложение кристаллов солей на греющих трубах и других внутренних поверхностях контура, что снижает эффективность пропесса выпаривания. Поэтому с целью гмывки образующихся инкрустаций солей в процессе работы периодически переключают подачу исходного раствора так, что второй контур циркуляции может работать как первый и наоборот 2.

Недостатком этого выпарного аппарата является наличие устройств для создания принудительной циркуляции раствора, вследствие чего требуется расход электроэнергии и дополнительньр трудозатраты на обслу5 живание этих устройств.

Целью изобретения является повыщение экономичности за счет обеспечения устойчивой работы при изменении тепловой нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в

выпарном г1ппарате с вынесенной зоной кипения, содержащем вертикальную трубчатую греющую камеру, подъемную трубу с вертикальными перегородками, сепаратор и циркуляционную трубу, греющая камера

5 снабжена вертикальными перегородками, соединенными с соответствующими перегородками подъемной трубы и разделяющими греющую камеру на изолированные секции, каждая из которых снабжена устройством подвода греющего пара.

0 Благодаря такой конструкции выпарного аппарата имеется возможность поддерживать величину тепловой нагрузки аппарата, отнесенной к единице площади поперечного сечения подъемной трубы, выще минимально допустимой. В случае уменьщения общей

5 тепловой нагрузки на аппарат, например, вызванной снижением электрической нагрузки энергоблока тепловой электростанции, указанную удельную тепловую нагрузку можно увеличить, исключив одну из изолированных секций греющей камеры из процесса нагрева раствора, путем прекращения подачи в нее греющего пара. В этом случае исключенная из процесса нагрева секция греющей камеры и соответствующая ей секция подъемной трубы становится дополнительной частью опускной ветви циркуляционного контура, увеличивая его проходное сечение. За счет уменьщения гидравлического сопротивления опускной ветви циркуляционного контура, а также увеличения удельной тепловой нагрузки на оставщуюся в работе

0 секцию подъемной трубы аппарата скорость движения раствора в трубах соответствующей секции греющей камеры возрастает, что спосрбствует повыщению теплопередачи и производительности, а также устойчивости режима работы аппарата при уменьщенных

5 тепловых нагрузках.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение

ВЫПАРНОЙ АППАРАТ С ВЫНЕСЕННОЙ ЗОНОЙ КИПЕНИЯ, содержащий вертикальную трубчатую греющую камеру, подъемную трубу с вертикальными перегородками, сепаратор и циркуляционную трубку, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет обеспечения устойчивой работы при изменениях тепловой нагрузки, греющая камера снабжена вертикальными перегородками, соеди ненными с соответствующими перегородками подъемной трубы и разделяющими греющую камеру на изолированные секции, каждая из которых снабжена устройством подвода греющего пара. (Л со со ел