Аппарат для выпаривания Советский патент 1993 года по МПК B01D1/10 

Изобретение относится к устройствам для концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности,. V ...,

Цель изобретения - интенсификация процесса выпаривания и упрощение очистки теплообменной поверхности.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат; на фиг. 2 - нагревательная камера; на фиг. 3 - барабан с приводом вращательного движения.

Выпарной аппарат содержит корпус 1, нагревательную камеру 2, крышки 3, 4 и снабжен патрубками подводя исходного раствора 5, вывода готового раствора 6, подачи греющего пара 7, удаления вторичного пара 8 и вывода конденсата 9.

На внутренней стенке корпуса 1 по всему периметру укреплен желоб равномерной подачи 10, сообщающийся с патрубком 5. Нагревательная камера 2 состоит из спиральных напра вляющих 11, 12, соединенных между собой стойками 13 с образованием каркаса, крышек 14, 15 и теплообменной поверхностью 16 в виде бесконечной ленты.

00

с ь. о

00

Направляющие 11,12 снабжены подушками 11а, 12а из прокладочного материала, а каркас жестко связан с крышкой 14.

В подшипниках 17 и 18 установлен барабан 19с закрепленными в него верхней и нижней частях звездочками 20. Снаружи корпуса 1 установлен барабан 21, также снабженный звездочками 22 и натяжным устройством 23. Барабаны 19 и 21 имеют приводы вращательного движения.

Лента теплоббменной поверхности 16 расположена на внешней поверхности направляющих 11, 12 и по краям снабжена отверстиями 24 для зацепления с зубьями звездочек 20, 22. На входе ленты в корпус и выходе из него имеются уплотняющие устройства 25.

Крышки 14, 15 совместно с теплообмен- ной поверхностью 16 делят нагревательную камеру на две не сообщающиеся между собой емкости для греющего пара 26 и выпариваемого раствора 27. При этом крышки 14,15 имеют сквозные спиралевидные окна 28 для циркуляции выпариваемого раствора и дополнительно содержат: крышки 14 - патрубки 29 для удаления конденсата, а крышки

15 - патрубки подачи пара 30 и удаления неконденсирующихся газов 31. Между нагревательной камерой и стенками аппарата имеются внутренний 32 и внешний кольцевые зазоры.

Аппарат для выпаривания работает следующим образом.

По патрубку 7 пар поступает в паровое пространство 26 нагревательной камеры, отдает тепло теплообменной поверхности

16 и конденсируется. Образованный конденсат уходит через патрубки 29,9, а неконденсирующиеся газы - через патрубок 31.

Свежий раствор поступает в аппарат через патрубок 5, растекается по желобу 10 и равномерно по периметру аппарата попадает во внешний кольцевой зазор 33 между греющей камерой и корпусом. Далее жидкость опускается в них и через окна 28 крышки 14 поступает в емкость 27 нагревательной камеры, Здесь она воспринимает тепло от теплообменной поверхности 16 и частично испаряется с образованием парожидкост- ной эмульсии. Ввиду того, что парожидкост- ная эмульсия имеет плотность много меньшую, чем жид кость, она выбрасывается из греющей камеры в паровое пространство корпуса через окна 28 крышки 15. Здесь вторичный пар отделяется от жидкости и удаляется из аппарата через патрубок 8. Жидкость поступает во внутренний 32 и внешний 33 кольцевые зазоры между нагревательной камерой и стенками аппарата, вновь опускается вниз под нагревательную камеру и продолжает

осуществлять замкнутую циркуляцию. Концентрированный раствор удаляется из аппарата через патрубок 6.

Циркуляция в аппарате происходит за

счет разности плотностей парожидкостной эмульсии в емкости 26 и жидкости в кольцевых зазорах 32, 33, выполняющих роль циркуляционных работ. Поскольку стенки корпуса отдают тепло в окружающую среду, циркуляция раствора совмещена и усилена естественной циркуляцией. Наличие дополнительного контура через внутренний зазор 32 обеспечивает более высокие значения скорости циркуляции раствора и коэффициента теплопередачи, а организованная подача свежего и отбор готового раствора исключает разбавление и позволяет отбирать раствор наивысшей концентрации.

Более высокая скорость циркуляции

препятствует образованию отложений на поверхности теплообмена, что обеспечивает высокую интенсивность выпаривания длительное время. Вместе с тем, предложенный аппарат упрощает очистку теплообменной поверхности.

Очистка осуществляется следующим образом.

Аппарат отключается и освобождается от раствора. Натяжным устройством 23 ослабляют натяжку ленты 16, а затем ослабляют уплотняющие устройства 25. С помощью приводов вращательного движения вращают барабаны 19, 21, перемещая при этом ленту. Проходя по барабанам, лента изгибается, в результате чего происходит скалывание и отделение накипи с поверхности теплообмена, при необходимости ее можно доочистить и вручную. Перед включением аппарата в работу с помощью натяжного

устройства 23 лента прижимается к каркасу. Уплотняющие устройства приводятся в рабочее положение, и аппарат готов к работе.

Формула изобретения

Аппарат для выпаривания, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода выпариваемой жидкости и.греющего пара, нагревательную камеру, теплообменную поверхность, установленную в камере, с

крышками на ее торцах, размещенные на крышках патрубки подачи пара, удаления неконденсирующихся газов и конденсата, и выполненные на крышках сквозные окна для циркуляции выпариваемой жидкости,

посредством которых совместно с нагревательной поверхностью нагревательная камера делится на две несообщающиеся между собой емкости для греющего пара и выпариваемой жидкости, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации пррцесса выпаривания и упрощение очистки теплообменной поверхности, аппарат снабжен желобом равномерной подачи выпариваемой жидкости, размещенным по периметру на внутренней стенке корпуса, и приводным и натяжным барабанами с зубьями, выполненными по краям барабанов, а теп- лообменная поверхность выполнена в виде расположенных по спирали и перфорированных по краям листов, соединенных между собой с образованием бесконечной ленты, взаимодействующей с зубьями барабанов, при этом нагревательная камера содержит каркас, выполненный в виде спиральных направляющих теплообменной поверхности, соединенных между собой стойками, и жес- Tkg связанный с одной из крышек, а окна :Т1Г1Ьлнёны спиралевидными.

Фиг 2

Назначение: для концентрирования растворов; твёрдых нелетучих веществ и может найти применение в химической,- пищевой и других отраслях промышленности. Сущность: аппарат для выпаривания содержит корпус с патрубками подвода и отвода выпариваемой жидкости и греющего пара, нагревательную камеру, теплообменную поверхность, установленную в камере, с крышками на ее торцах, размещенные на крышках патрубки подачи пара, удаления неконденсирующихся газов и конденсата и выполненные на крышках сквозные окна для циркуляции выпариваемой жидкости, посредством которых совместно с нагревательной поверхностью нагревательная камера делится на две не сообщающиеся между собой емкости- - для греющего пара и для выпариваемой жидкости. Аппарат снабжен желобом равномерной выпариваемой жидкости, размещенным по периметру на внутренней стенке корпуса, и приводным и натяжным барабанами с зубьями, выполненными по краям барабанов, а теплообменная поверхность выполнена, в виде расположенных по спирали и перфорированных по краям листов, соединенных между собой с образованием бесконечной, ленты, взаимодействующей с зубьями барабанов, при этом нагревательная камера содержит каркас, выполненный в виде спиральных направляющих теплообменной поверхности, соединенных между собой стойками,.и жестко связанный с одной из крышек, а окна выполнены спиралевидными. 3 ил. (Л