"Выпарной аппарат "барс - 1" Советский патент 1993 года по МПК B01D1/10 

Изобретение относится к выпарной технике, используемой для сгущения, концентрирования и выпаривания растворов и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, лесотехнической и пищевой отраслях промышленности, а также в энергетике.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы выпарного аппарата, уменьшение накипеоб- разования на поверхности нагрева, повышение теплоотдачи, снижение металлоемкости.

На фиг. 1 показана схема выпарного аппарата; на фиг.2 - схема конструкции вставки для кипятильных труб.

Аппарат состоит из корпуса 1, верхней трубной решетки 2, паровой камеры 3, кипятильных 4 и циркуляционной 5 труб, нижней трубной решетки 6, патрубков для подвода 7 и отвода 8 выпариваемого раствора, отвода вторичного пара 9, нескондицировав- шихся газов 10 и конденсата 11, а также подвода греющего пара 12.

Внутри кипятильных труб 4 находятся вставки, состоящие из дисков 13 (фиг.2), закрепленных на стержне 14. Снизу вверх диаметры дисков уменьшаются и зазор сопел

увеличивается. Нижний конец стержня свободно опирается на днище аппарата.

Работает аппарат следующим образом. После заполнения аппарата выпариваемым раствором через патрубок 7 и подачи греющего пара в патрубок 12, раствор начинает циркулировать и движется вниз по циркуляционной трубе 5. Затем раствор поступает снизу в кипятильные 4 трубы, где закипает. Образовавшаяся парожидкостная смесь последовательно проходит через зазоры, образованные дисками 13, превращая конструкцию в односторонние сверхзвуковые сопла. По мере движения смеси вверх по трубе 4 ее паросодержание увеличивается, поэтому и величины зазоров между дисками 13 и трубой также возрастают (стержень с дисками совершает вертикальные возвратно-колебательные движения).

При прохождении парожидкостной смесью зазоров скорость смеси в них доходит за счет сужения в узком сечении до сверхзвуковых значений. Скорость смеси в зазорах может быть оценена величиной

со

с

00

со U о

XI СО

со

v (p/k(1-k)p )

,-0,1

где k - объемное паросодержание; р - давление в аппарате; р - плотность выпариваемого раствора.

Расчеты показывают, что при k - 0,5 скорость звука снижается до v - 20 м/с, что вполне может быть реализовано практически. При достижении раствором скорости звука создаются ударные волны, которые воздействуют на смесь, вызывая ее активацию, и разрушают отложения накипи.

Колебания стержня с дисками усиливают этот эффект.

Формула изобретения

Выпарной аппарат, содержащий цилиндрический вертикальный корпус с двумя

трубными решетками, нагревательные и циркуляционные трубы, закрепленные в трубных решетках, вставки, размещенные в нагревательных трубах и выполненные в виде стержня и размещенных на нем дисков, и патрубки для подвода и отвода выпариваемого раствора, подвода греющего пара и отвода конденсата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в

работе выпарного аппарата, снижения на- кипеобразования. повышения теплоотдачи и снижения металлоемкости, стержень свободно установлен на днище корпуса, а диски выполнены разных диаметров, уменьшающихся снизу вверх.

Изобретение используется для выпаривания растворов. Целью изобретения является повышение производительности и надежности при одновременном снижении металлоемкости. Эта цель достигается за счет установки в нагревательных трубах дисков разного диаметра. 2 ил.

г з

4

Ј Ј. Ј. -с -ui A

f g f f,f

8 10

it-t -6- . Ј. ЈЈ Јu л,

Ф&Р.1