ВЫПАРНОЙ АППАРАТ Советский патент 1995 года по МПК B01D1/06 

Изобретение относится к выпарной технике, а именно к выпарным аппаратам с нисходящей пленкой жидкости, и может быть использовано в энергетике, химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности, а также при опреснении природных и сточных вод.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата путем снижения потерь давления в потоке вторичного пара при одновременном повышении степени очистки вторичного пара.

На чертеже изображена принципиальная конструкция предложенного выпарного аппарата.

Выпарной аппарат с нисходящей пленкой жидкости содержит вертикальную цилиндрическую греющую камеру 1 с теплообменными трубами 2, растворную камеру 3 с распределителем жидкости 4, сепаратор, состоящий из двух пересекающихся цилиндров 5 и 6, вертикальный жалюзийный сепарирующий элемент 7, патрубок отвода вторичного пара 8, дренирующее устройство 9, патрубок 10 для подвода исходного раствора, патрубок 11 для отвода упаренного раствора, патрубок 12 для подвода греющего пара, патрубок 13 для отвода конденсата греющего пара. Трубы 2 закреплены в верхней 14 и нижней 15 трубных досках.

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Вторичный пар вместе с упаренным раствором (двухфазная смесь) выходит из нижних концов теплообменных труб 2 греющей камеры 1 в вертикальный цилиндр 5 сепаратора, где происходит первичное разделение основной массы раствора от пара. Влажный поток вторичного пара поворачивается на 90^о и входит через цилиндр 6 сепаратора в элемент 7, после которого отводится через расположенный соосно с элементом 7 и цилиндром 6 патрубок 8.

В жалюзийном сепарирующем элементе происходит эффективная очистка пара от капельного уноса. Уловленные капли раствора стекают по вертикальным пластинам жалюзи в нижнюю часть элемента 7 и через дренирующее устройство 9 отводятся в растворный отсек цилиндра 5, затем вместе с основной массой упаренного раствора выводятся из аппарата через патрубок 11.

Опытным путем было установлено, что для эффективной работы жалюзийного сепарирующего элемента в конструкции сепаратора необходимо обеспечить ряд условий, позволяющих избежать недопустимо высокой влажности пара перед вертикальным каплеуловителем за счет увлечения паром истекающих из трубок греющей камеры струй жидкости.

Паровая нагрузка в первом, вертикальном цилиндре не должна превышать значения, определяемого критерием
K = ≅ 0,4 где W и р - соответственно скорость и плотность пара, причем Wопределяется по площади поперечного сечения цилиндра.

Диаметр второго цилиндра d должен соответствовать соотношению d/D = 0,7-1,0, где D - диаметр первого цилиндра.

Минимальное расстояние расположения вертикального каплеуловителя от стенки первого цилиндра должно быть равно 0,4d.

Преимущества предлагаемого выпарного аппарата в сравнении с прототипом, заключаются в следующем.

Уменьшены на 200-300 мм вод.ст. потери давления в потоке пара при работе под вакуумом, что приводит к увеличению полезной разности температур и соответственно к снижению поверхности нагрева в среднем на один аппарат на 30% . Это снижение обусловлено отсутствием в предлагаемом аппарате дросселирующих распределительных устройств до и после жалюзийного сепарирующего элемента, а также исключением многочисленных поворотов потока пара на пути его движения к выходному патрубку.

Благодаря равномерному полю скоростей перед сепарирующим элементом обеспечивается более высокая степень очистки вторичного пара от капельного уноса.

Изобретение относится к выпарной технике, а именно к выпарным аппаратам с нисходящей пленкой жидкости, и может быть использовано в энергетике, химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности, а также при опреснении природных и сточных вод, и позволяет повысить производительность путем потерь давления в потоке вторичного пара при одновременном повышении степени очистки вторичного пара. Это достигается тем, что в выпарном аппарате, содержащем вертикальную греющую камеру, сепаратор с жалюзийным сепарирующим элементом, сепаратор выполнен из двух сообщенных между собой взаимопересекающихся цилиндров, первый из которых присоединен к нижней трубной доске греющей камеры, а во втором установлен вертикальный жалюзийный сепарирующий элемент с размещенным за ним патрубком отвода вторичного пара. Внутренний диаметр второго цилиндра составляет 0,7 - 1,0 D, где D - диаметр первого цилиндра. Минимальное расстояние от стенки первого цилиндра до вертикального сепарирующего элемента равно 0,4 d, где d - внутренний диаметр второго цилиндра. Кроме того, патрубок отвода вторичного пара установлен соосно второму цилиндру. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ВЫПАРНОЙ АППАРАТ, содержащий вертикальную греющую камеру с теплообменными трубами, закрепленными в верхней и нижней трубных досках, сепаратор с жалюзийными сепарирующими элементами и патрубками подвода исходного раствора и отвода вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем снижения потерь давления в потоке вторичного пара при одновременном повышении степени очистки вторичного пара, сепаратор выполнен в виде двух сообщенных между собой взаимопересекающихся цилиндров, первый из которых присоединен к нижней трубной доске, а жалюзийный сепарирующий элемент установлен во втором цилиндре вертикально, при этом патрубок отвода вторичного пара размещен на свободном торце второго цилиндра. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что величина внутреннего диаметра второго цилиндра составляет 0,7 - 1,0 от внутреннего диаметра первого цилиндра. 3. Аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что расстояние от стенки первого цилиндра до сепарирующего элемента равно не менее 0,4 диаметра второго цилиндра. 4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что патрубок отвода вторичного пара размещен соосно второму цилиндру.