Вымораживающий опреснитель-концентратор Советский патент 1988 года по МПК C02F1/22 C02F1/22 C02F101/00 C02F101/10 C02F103/08 C02F103/32 

/7

(Л

а

со со

00

со

/ / /

I7ai

ггх

откуда вместе с kQH4eHTpHpoBaHHbiM рассолом насосом 38 подается на форсунки 3 и А. Образовавшийся на стенках испарителя 2 лед скалывается но- жамк 5 и 6 и с поддона 15 насосом 40

направляется в нижнюю часть сепаратора 11, а оттуда шнеком 8 - в плави тель-конденсатор 32, Устройство позволяет сократить эксплуатационные расходы. 1 ил о

Изобретение относится к установ- ,кам для опреснения морской и соляной воды и концентрирования пищевых жидкостей Цель, изобретения - повьшение надежности вымораживающего опреснителя-концентратора. Вымораживающий опреснитель-концентратор содержит цилиндрический щелевой испаритель 2 хладагента, форсунки .4 и 4 для на- брызгивания опресняемого раствора на поверхности испарителя, вертикальные ножи 5 и 6 для срезания льда с этих поверхностей. Устройство также содержит шнековый сепаратор 11 с перфорированным поддоном 15 и загребной лопастью 16. В верхней части опреснительного блока имеются теплообменные аппараты 32-34. Исходный раствор насосом 37 через теплообменник 33 и коллектор 42 подается в сепаратор 11, $

1

Изобретение относится к установкам для опреснения морской и соленой воды и концентрирования пищевых жидкостей .(соков, молока, пива, вина и др.), для получения концентратов - пищевых красителей, полуфабрикатов дпя производства, например, пищевых порошков и других с помощью вымораживания льда из исходного раствора через теплопе- редающую поверхность.

Цель изобретения - повышение надежности вымораживающего опреснителя- концентратора.

На чертеже представлен вымораживающий опреснитель-концентратор.

Вымораживающий опреснитель-концентратор содержит опреснительный блок, установленный в корпусе 1, включающий цилиндрический вертикаль- ньй щелевой испаритель 2 хладагента

с устройствами набрызгивания (в виде форсунок) 3 и 4 опресняемого раствора на внутреннюю и наружную льдообразую- щие поверхности испарителя и устрой- ствами для срезывания льда с этих поверхностей в виде вертикальных ножей 5 .и 6 (для срезывания с внутренней поверхности нож 5, с наружной нож 6), приводимых от вала 7 шнека 8 коленча- тыми кронштейнами 9 и 10. Инековьш сепаратор 11 размещен внутри испарителя 2 и концентрично ему и имеет снизу перфорированное дно 12 для слива рассола, а сверху - скрепер 13 для сбрасывания льда из верхней его части и на его нижней боковой части вертикальные щели 14 втриной 1 мм для выдавливания и сброса рассола. На валу 7 под дном 12 в перфорированном поддо не 15 закреплена загребная спиральная лопасть 16. Вал имеет подшипники 17 и 18 скольжения и приводится во вращение электродвигаталем 19 через редуктор 20. -В нижней части вала 7 име

еТся сверление 21, через которое из

0

5 п

0

5

днища 22 подается опресняемый раствор на наружные форсунки по трубе 23 и затем по трубе 24 на верхнюю форсунку 25, размещенную точно над наружным ножом 6. На боковой поверхности поддона 15 выше отверстия 26 закреплены 3-4 радиальные перегородки 27 (длина их в сторону вала 7 такова, что не препятствует вращению загребной лопасти 16) высотой 20-40 мм,имеющие в верхней части пазы 28. Точно через эти неподвижные пазы во время- вращения вала проходят рыхлители льда (короткие ножи) 29,.жестко установленные на горизонтальном вращающемся кронштейне 30. К крошчтейну 30 приварены кронштейн 10 ножа 6 и крошдтейн 31 - держатель форсунок 4. В верхней части опреснительного блока имеются пластинчато-ребристые теплообменные аппараты,в состав которых входят плави- тель льда и конденсатор агента (плави- тель-конденсатор) 32,трехпоточный теплообменник 33 (три секции) для теплообмена между входящим исходным раствором и выходящими пресной водой и рассолом, дополнительный конденсатор 34.

Установка имеет холодильные комп-. рессоры 35 и 36 высокого и низкого давления, циркуляционные насосы - исходного раствора 37, рециркуляционного рассола 38, опресненной вода 39 и льдорассольной суспензии 40.

Устройство для перемещения льда из поддона 15 в сепаратор 11 состоит из насоса 40 суспензии, всасывающая линия которого соединена с отверстием 26, расположенным на боковой поверхности поддона точно по высоте напротив загребной лопасти 16, а нагнетательная линия 41 введена в нижний

торец сепаратора 11.

Кроме того, опреснитель-концентра тор содержит коллектор 42 и линию 43 подачи исходного раствора, а также

31390

линии 44 и 45 вывода концентрированного рассола и опресненной воды.

Вымораживающий опреснитель-конденг. сатор работает следующим образом.

Исходный раствор насосом 37 по линии 43 поступает в среднюю .секцию трехпоточного теплообменника 33, где он охлаждается до +2°С за счет теплообмена с холодным сбросным рассолом опресненной водой. Затем раствор через коллектор 42 поступает через перфорацию в нижнюю часть сепаратора 11 и, проходя противотоком навстречу поднимающейся снежной массы,предварительно 15 промывает ее от рассола, имеющего больщую концентрацию, чем исходный раствор. Смесь исходного раствора и концентрированного рассола, забирается насосом 38 рециркуляции и разделяется 2о на два потока: первый через сверление |21 в валу и по трубе 23 подается на наружные форсунки 4 (и по трубе 24 - на верхнюю форсунку 25), а второй - по отдельной линии на внутренние форсун- 25 ки 3, которые насажены на кольцевой коллектор, закрепленный на наружной. боковой поверхности сепаратора 11. Раствор, набрызгиваемый форсунками 3 и 4 на внутреннюю и наружную льдооб о разздащие поверхности испарителя 2, стекает тонкой пленкой на этих поверхностях, замерзает (во внутренней полости последнего кипит фреон- 2 при -10°С), скалывается ножами 5 и 6 и под действием силы тяжести падает на перфорированный поддон 15, Забивка льдом области между наружным ножом 6 и боковой стенкой корпуса 1 предотвращается размыванием этого льда водой, . подаваемой верхней форсункой 25,

На поддоне лед сгребается лопастью 16, разбивается на мелкие части с помощью рыхлителей 29 и радиальных перегородок 27, в смеси с рассолом отка-дс чивается насосом 40 суспензии и подать ется в нижнюю часть сепаратора 11, При перемещении шнеком вверх снежной массы основная часть рассола стекает через боковые щели 14 (через перфорированное дно, ввиду забивки льдом, вы текает небольшая часть рассола) в поддон 15. Затем снежная масса при движении вверх сначала предварительно промывается от рассодьной пленки, обволакивающей кристаллы льда, исходным раствором, подаваемым через коллектор 42, а затем и опресненной водой, подаваемой в верхнюю часть сепаратора.

50

55

д 5 о 5 о .

дс

50

5

894

Промытый от рассола чистый лед захватывается скрепером 13, измельчается и сбрасывается на плавитель-конденсатор 32, где он сначала разжижается рециркуляционной опресненной водой до концентрации 15% (по льду), а затем при прокачивании льдоводяной суспензии через щели пластинчато-ребристого плавителя-конденсатора плавится при темпер атуре , отнимая тепло конденсации (при 8°С) фреона-12, сжижаемого в смежных щелях плавителя-конденсатора.

Полученная опресненная вода из плавителя-конденсатора 32 откачивается насосом 39 и разделяется на два потока: первый возвращается в верхнюю часть сепаратора на промывку льда в нем и на обеспечение гидротранспорта в плавителе-конденсаторе, второй через трехпоточный теплообменник по линии 45 выводится из установки в качестве продукта (при опреснении соленой воды).

Концентрированный рассол, отбираемый после насоса 38, через трехпоточный теплообменник по линии 44 вьшо- дится из установки (представляя про- дзпст при концентрировании пищевых жидкостей),

При поморди компрессора 36 низкого давления пар холодильного агента засасывается из верхней полости испарителя 2, сжимается и затем разделяется на два потока: первый (больший) подается в плавитель-конденсатор 32, конденсируется (при 8 С) и зятем жид КИМ через дроссельный вентиль подается в нижнюю часть испарителя 2, вто рой сжимается дополнительно компрессором 35 высокого давления, подается в дополнительный конденсатор 34, конденсируется (при 30°С) и затем жидким через другой дроссельньй вентиль после смешения с жидким агентом после первого дроссельного вентиля подается в нижнюю часть испарителя 2.

Изобретение позволяет сократить эксплуатационные затраты, связанные с транспортировкой льда, и повысить надежность установки путем ввода дополнительных устройств, позволяющих преодолеть вредные (для данного случая 5 реологические свойства льда (его налипаемость, комкование, легкую прессуемость)513901

Формула изобретения

Вымораживающий опреснитель-концентратор, содержа1чий цилиндрический вертикальный щелевой испаритель с устройствами набрызгивания опресняемого раствора на внутреннюю и внешнюю льдообразующие поверхности в виде форсунок и устройствами для срезывания льда с этих поверхностей в виде JQ вертикальных нокей, закрепленных на коленчатых кронштейнах, шнековый сепаратор для отделения и промывки льда от рассола, установленный кон- центрично внутри испарителя над под- доном, отличающийся тем, что, с целью повьпчения надежности опреснителя-концентратора, одна форг сунка устройства набрызгивания раст896

вора на внеш1 мю льдообразующую поверхность испарителя размещена над внешним ножом,опреснитель-концентратор снабжен устройством для перемещения льда, состоящим из насоса суспензии, соединенным с боковой поверхностью поддона и с нижней частью сепаратора, нижняя часть боковой поверхности сепаратора вьшолнена с вертикальными щелями шириной 1 мм, опреснитель-концентратор также снабжен закрепленными на боковой поверхности жесткими радиальными перегородками, имеющими в верхней части пазы, и вертикальными рыхлителями льда, установленными на кронштейнах с.возможностью входа в пазы радиальных перегородок.