ИСПАРИТЕЛЬ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ Советский патент 1996 года по МПК B01D1/28 

Изобретение относится к конструкциям выпарных аппаратов и может быть использовано в химической, пищевой, энергетической и других отраслях промышленности.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности испарителя выпарной установки путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб.

На фиг. 1 изображен испаритель, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез испарителя с двумя патрубками отвода вторичного пара; на фиг. 3 то же, с одним патрубком отвода вторичного пара; на фиг. 4 схема размещения ограничителя уровня над вертикальным рядом труб.

Испаритель содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, размещенные в нем горизонтальные трубы 2, установленные вертикальными рядами, распределительное устройство 3 в виде перфорированного листа с отверстиями 4 и ограничителями уровня 5 в виде переливных патрубков. В корпус испарителя встроены патрубок 6 ввода греющего пара и патрубок 7 отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб 2. Кроме того, испаритель содержит брызгоотделитель 8 устройство 9 ввода упариваемого раствора, штуцер 10 вывод упаренного раствора, штуцер 11 вывода конденсата и ограничители уровня 5, расположенные над вертикальными рядами труб 2, наиболее удаленные от патрубка 7 отвода вторичного пара, снабжены отверстиями 13.

Испаритель работает следующим образом. Греющий пар подается в испаритель через патрубок 6. Одновременно через устройство 9 в испаритель вводится упариваемый раствор, который с помощью распределительного устройства 3 раздается по длине и ширине пучка горизонтальных труб 2. Стекая пленкой по наружной поверхности горизонтальных труб, раствор частично упаривается за счет тепла конденсации греющего пара. Упаренный раствор отводится из испарителя через штуцер 10. Образовавшийся в испарителе пар выходит из межтрубного пространства корпуса 1, очищается от влаги в брызгоотделителе 8 и выводится из испарителя через патрубок 7. Через штуцер 11 из испарителя отводится конденсат греющего пара, а через штуцер 12-неконденсирующиеся пазы вместе с паром продувки.

При использовании одного типоразмера испарителя в качестве нескольких испарительных ступеней выпарной установки возникает проблема оптимального орошения теплообменных труб при меняющемся от ступени к ступени расхода упариваемого раствора. Путь к решению этой проблемы следующий. Гидравлический расчет трубного пучка должен выполняться из условий минимального расхода раствора на аппарат, то есть, из условий работы испарителя в качестве последней ступени выпарной установки по ходу раствора. Для этого испарителя выбирается такая интенсивность орошения, при которой скорость вторичного пара имеющего, как правило, в этом испарителе максимальный удельный объем на выходе из пучка не превышает допустимой величины.

Чтобы сохранить ту же плотность орошения при том же распределительном устройстве в остальных ступенях испарения установки, расход раствора в которых выше, избыточное для донной ступени количество раствора через ограничитель уровня (переливной патрубок) 5 отводится с распределительного орошающего 3 на ряды горизонтальных труб, наиболее удаленные от патрубка 7 вывода вторичного пара. При этом достигается дополнительное орошение тех труб, на которых наблюдается оголение поверхности за счет сдува раствора потоком образующегося вторичного пара. В случае, когда расход раствора на аппарат соответствует оптимальной величине, уровень раствора на перфорированном листе 3 располагается ниже верхнего среза ограничителя уровня; орошение пучка труб по всей площади осуществляется через отверстия 4, а участков горизонтальных труб 2, находящихся под ограничителями уровня 5 через отверстия 13 в стенках патрубков.

Итак, преимуществом предлагаемого испарителя при использовании его в качестве ступеней выпарной установки является оптимальное орошение в широком диапазоне изменения расхода упариваемого раствора. В крупномасштабных горизонтально-трубных пленочных аппаратах как показывают расчеты сдув жидкости с труб вторичным паром приводит к оголению и пересыханию до 20% теплообменных труб. Предотвращение пересыхания труб позволит увеличить среднюю за межпромывочный пробег производительность установки на 15% Габариты аппаратов при этом не меняются, поскольку рациональное орошение крайних рядов труб позволяет увеличить скорость пара на выходе из пучка на 15-20%

Испаритель выпарной установки, содержащий горизонтальный корпус, размещенные в нем горизонтальные трубы, установленные вертикальными рядам, распределительное устройство для выпариваемого раствора, выполненное в виде перфорированного листа с ограничителями уровня, патрубок подачи греющего пара и патрубок отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб, ограничители уровня размещены над вертикальным рядом труб, наиболее удаленным от патрубков отвода вторичного пара.

Испаритель выпарной установки, содержащий горизонтальный корпус, размещенные в нем горизонтальные трубы, установленные вертикальными рядам, распределительное устройство для выпариваемого раствора, выполненное в виде перфорированного листа с ограничителями уровня, патрубок подачи греющего пара и патрубки отвода вторичного пара, размещенные перпендикулярно оси труб, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности путем обеспечения оптимального орошения горизонтальных труб, ограничители уровня размещены над вертикальным рядом труб, наиболее удаленным от патрубков отвода вторичного пара.