Пленочный выпарной аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D1/22 

Увеличение глубины погружения вставок нз нижних концах теплообменных труб о слой жидкости на тарелке-сепараторе приведет к увеличению гидравлического сопротивления; а следовательно, к возрастанию высоты уровня жидкости на трубной решетке за колпачками и на переливе недогруженных теплообменных труб. Это предотвратит их оголение и в целом обеспечит повышение выхода вторичного пара. Таким образом, регулируя положение тарелки относительно нижнего конца теплообменной трубы, можно при постоянном расходе жидкости увеличить расход вторичного пара, что позволит использовать аппарат при меньших нагрузках по жидкости и расширит диапазон его работы по жидкости и вторичному пару.

Кроме того, сопротивление наиболее нагруженных труб возрастет в большей степени, чем менее нагруженных. В результате этого понизится уровень жидкости на переливе в наиболее нагруженных трубах и повысится уровень жидкости на переливе в наименее нагруженных, то есть улучшится распределение жидкости по трубам при малых нагрузках по жидкости.

На фиг.1 изображен выпарной пленочный аппарат, общий вид; на фиг,2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - узел И на фиг.1; на фиг.4 - узел III на фиг.1.

Пленочный выпарной аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, размещенные в нем теплообменные тру- бы 2, закрепленные в трубных решетках 3, в верхних концах теплообменных труб 2 расположены пленкообразователи 4, выполненные в виде втулок с закрепленными на них соосно колпачками 5. Нижние концы труб заканчиваются вставками вывода вторичного пара 6. На верхней трубной решетке 3 размещена кольцевая перегородка 7. В нижней части аппарата под теплообменны- ми трубами находится подвижная горизонтальная тарелка-сепаратор 0. Тзоелкз соединена со штоком 9, расположенным по оси центральной теплообменной трубы и выведенным в верхний штуцер 10 крышки аппарата, соединенный фланцем 11 с регулирующим устройством. Верхний конец штока имеет резьбу. Перемещение штока в вертикальном направлении производится поворотом маховика 12. Выход штока из корпуса аппарата уплотнен сальником 13, плотность которого регулируется буксой 14 с двумя откидными болтами 15, прижимающими крышку 16 сальника. Аппарат снабжен штуцерами для теплоносителя 17, 18, подачи сырья 19, выхода вторичного пара 20 и выхода жидкости на циркуляцию 21, отбойника 22,

Аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость поступает через штуцер 19 в кольцевое пространство, образованное корпусом аппарата 1 и коль- 5 цевой перегородкой 7, переливаясь через которую, распределяется по поверхности трубной решетки 3, затекает под колпачки 5 и, переливаясь через края пленкообразова- телей 4, стекает в виде пленки по внутрен- 0 ней поверхности теплообменных труб. Теплообменные трубы 2 нагреваются теплоносителем, движущимся в межтрубном пространстве. Образующийся в теплообмен иых трубах вторичный пар 5 движется вниз вместе с пленкой жидкости и выходит из аппарата через штуцер 20. Жидкость попадает на тарелку 8 и, перетекая через ее зубчатый край, выходит из аппарата через штуцер 21,

0 Отбойник 22 препятствует уносу пара отработанной жидкостью.

При значительных нагрузках по жидкости образуется достаточная высота жидкости над кромкой перелива в теплообменной

5 трубе и жидкость стекает по внутренней поверхности теплообменной трубы сплошной пленкой. В этом случае тарелка 8 находится в нижнем положении. Образующиеся пары выходят через нижние концы теплообмен0 ных труб при полном свободном сечении трубы. По мере уменьшения жидкостной нагрузки аппарата сопротивление теплообменных труб уменьшается, уменьшается высота жидкости над кромкой перелива, це5 лостность пленки нарушается, часть труб может оказаться неорошаемыми. В этом случае необходимо поднять тарелку, тогда слой жидкости на ней перекроет чзсть прорезей вставок, при этом увеличится сопро0.тивление трубы, что приведет ic поднятию уровня жидкости за колпачком на трубной решетке и на переливе, лучшей смачива емо- сти поверхности трубы и увеличению расхода вторичного пара.

5Эффективность работы заявляемого устройства подтверждается проведенными ранее исследованиями, установившими закономерность увеличения градиента уровня на трубной решетке с увеличением

0 общего сопротивления тсплообменных труб при наличии данного распределительного устройства. Так, при увеличении общего сопротивления в 2 раза неравномерность распределения жидко5 сти по трубам, измеряемая отношением расхода жидкости в минимально нагруженной трубе к расходу в максимально нагруженной трубе, повышается в 1,5 раза, а допустимый градиент уровня возрастает в 3 раза.

Формула из об р е т е н и я

Пленочный выпарной аппарат, содержащий цилиндрическую греющую камеру, Закрепленные в трубных решетках вертикальные теплообменные трубы с размещен- ными в них пленкообрэзователями. и колпачками, COOCHD установленными над верхними концами труб на пленкообразовате- пях, сепарационную тарелку, размещенную в нижней части аппарата, технологические пат-- рубки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в

, . Г

работе аппарата в широком диапазоне нагрузок по обрабатываемой жидкости и вторичному пару, он снабжен установленным на верхней крышке аппарата винтовым регулирующим устройством с центральным штоком и вставками, установленными в нижней части труб и выполненными с продольными прорезями, один край которых отогнут внутрь трубы в виде наклонной лопасти, при этом сепарационная тарелка установлена на центральном штоке с возможностью перемещения вдоль оси аппарата.

ft/аЗ