Выпарной аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01D1/12 

Изобретение относится к химической, пищевой и металлургической отраслям промышленности и может быть использовано для выпаривания растворов, не образующих значительного осадка на греющей поверхности.

Цель изобретения - интенсификация и стабилизация работы аппарата.

Нафиг.1 изображен выпарной аппарат, общий вид; на фиг.2 - труба для подачи исходного продукта, снабженная на выходе трубчатыми соплами, заключенными в комбинированное двухфазное сопло.

Выпарной аппарат состоит из двухходовой греющей камеры 1 с вертикальными греющими трубами 2, сепаратора 3 с трубой 4 вскипания и нижней камеры 5. Патрубки 6-8 предназначены для подачи пара, отвода конденсата и неконденсирующихся газов.

Для отвода упариваемого раствора из сепаратора 3 предусмотрен патрубок 9. Для подачи раствора (исходного продукта) в нижнюю камеру 5 введена труба 10, выходное отверстие которой заглушено, а поверхность, обращенная к греющей камере 1, снабжена трубчатыми соплами 11 (фиг.2).

Трубчатые сопла 11 располагают под центральным пучком греющих труб 2, а выходные отверстия направляют вверх (в данном случае по оси аппарата).

Количество и диаметр трубчатых сопл 11 подбирают в зависимости от величины подачи исходного продукта. Сопла 11 заключены в двухфазное комбинированное сопло 12, размещенное на выходном отверстии дополнительной трубы 13 для подачи пара и скомпонованы так, как показано на фиг.1.

VI

ГО

сл ю

CJ

ю

Выходное отверстие сопла 12 также расположено строго под центральным пучком греющих труб 2 и направлено вверх по оси аппарата.

Узел подачи исходного продукта и пара (поз. 11 и 12) заключен в конфузорно-диффу- зорную камеру 14, закрепленную к трубной решетке греющей камеры 1. Выходное отверстие сопла 12 расположено в камере 14 в области его сужения (фиг. 1).

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор (например, из выпарного аппарата, работающего при более высоком давлении) поступает по трубе 10 и разделяется на тонкие струйки в соплах 11, греющий пар (часть его от общего количества) поступает по трубе 13 в комбинированное сопло 12, подхватывает и разгоняет струйки исходного раствора, обеспечивая на выходе из диффузорной части сопла 12 квазиоднородный двухфазный (парожидко- стный) поток. За счет кинетической энергии этого двухфазного потока в конфузоре камеры 14 создается относительное разреже- ние, в результате чего осуществляется эжекция циркулирующего раствора. При этом циркулирующий раствор равномерно смешивается с исходным с одновременной конденсацией пара. В диффузорной части камеры 14 смесь приобретает избыточное давление, необходимое для подъема в центральный пучок греющих труб 2, что создает дополнительный движущий напор и приводит к увеличению скорости естественной циркуляции. В греющих трубах 2 жидкость, поднимаясь, нагревается и при поступлении в трубу вскипания вскипает. Насыщение паром по высоте и сечению трубы 4 вскипания обуславливает главную движу- щую силу естественной циркуляции. Из трубы 4 вскипания парожидкостная смесь поступает в сепаратор 3, где разделяется на жидкую и паровую фазы. Вторичный пар покидает аппарат, а раствор опускается по

периферийным греющим трубам 2 в нижнюю камеру, вновь поступает в конфу- зорно-диффузорную камеру 14 и цикл повторяется. Упаренный раствор отводится через патрубок 9. Греющий пар (основная его часть) через патрубок 6 подается в межтрубное пространство греющей камеры 1, где конденсируется. Конденсат удаляется через патрубок 7, а неконденсирующиеся газы - через патрубок 8.

Подачей части греющего пара через трубу 10 осуществляется преимущественный нагрев раствора в центральной восходящей части аппарата, что создает как при пуске, так и при работе дополнительную движущую силу циркуляции, обеспечивая ее стабильность.

Формула изобретения

1,Выпарной аппарат, содержащий со- осную двухходовую греющую камеру с вер- тикальными трубами, сепаратор с патрубком для отвода упаренного раствора, трубу вскипания, размещенную над центральным пучком труб греющей камеры, и патрубки для подачи пара, отвода конденсата и неконденсирующихся газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации и стабилизации работы аппарата, он снабжен конфузорно-диффузорной камерой, закрепленной под центральным пучком труб греющей камеры, трубой подачи пара с комбинированным двухфазным соплом, установленным на ее выходе и размещенным в конфузорно-диффузорной камере, и трубой подачи раствора с трубчатыми соплами, размещенными в комбинированном двухфазном сопле, при этом выходные отверстия трубчатых сопл направлены вверх по оси аппарата.

2.Аппарат по п. 1,отличающийся тем, что выходное отверстие комбинированного двухфазного сопла размещено на уровне сужения конфузорно-диффузорной камеры.

Фиг.I

Изобретение относится к технике процессов выпаривания растворов и может найти применение в химической и других отраслях промышленности, где необходимы процессы разделения и выпаривания растворов, и позволяет интенсифицировать и стабилизировать работу аппарата. Выпарной аппарат (А) содержит соосную двухходовую греющую камеру (К) с вертикальными трубами, сепаратор с патрубком для отвода упариваемого раствора, патрубки для подачи пара, отвода конденсата и неконденсирующихся газов, трубу вскипания и трубу подачи раствора 00- нижнюю камеру, причем Т на выходе снабжена трубчатыми соплами, направленными вверх по оси А и заключенными в двухфазное сопло(С), расположенное на выходе дополнительной трубы подачи пара, а С размещено в конфузорно- диффузорной камере, закрепленной под К. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с