ВЫМОРАЖИВАЮЩАЯ ОПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1972 года по МПК B63J1/00 

Изобретение относится к холодильной промышленности, в частности к вымораживающим опреснительным установкам.

Известны вымораживающие опреснительные установки, содержащие льдогенератор непосредственного охлаждения, сепаратор, конденсатор, холодильный компрессор « теплообменник, размещенные в блоке, насосы и трубопроводы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и компактность.

Это достигается тем, что блок выполнен в виде вертикальных наружной и внутренней труб, соосно размещенных одна в другой, между которыми расположены рифленые и гладкостенные цилиндры. При этом наружнаЯ и внутренняя трубы плотно скреплены днищем и крышкой, а во внутренней трубе смонтирован вертикальный вал, кинематически соединенный с электродвигателем, на котором расположены щнек « скрепер, разделенные фильтровальной рещеткой.

На фиг. 1 схематически изображена описываемая установка; на фиг. 2 - то же, в действии.

Блок вымораживающей опреснительной установки выполнен в виде вертикальных наружной / л внутренней 2 труб, соосно размещенных одна в другой, торцы которых закрыты днищами 3, 4 и крыщкой 5. Под крышкой 5 расположен съемный фланец 6, охватываемый внещней теплоизоляцией 7. Между трубами 1 ц 2 расположены рифленые 8, 9 и плоские W, }} цилиндры. Рифленые циллндры

5, 5 при1крбплены к диску 12, а плоские цилиндры 10, 11 - к Трубе 2. Между цилиндрами 10, 11 установлена теплоизоляция 13.

На трубе / в верхней ее части имеются проемы а, уплотнительный цилиндр 14 с вертикальными стойками и уплотнительное кольцо 15. В верхней части блока расположена трубчатая перегородка 16 с горизонтальной стенкой 17 и изоляцией 18, а в нижней - трубка /Р. Наружная поверхность трубы 1 в

верхней своей части выполнена ребристой, и к ней прикреплены щтуцеры 20, 21.

В диск 12 встроен штуцер 22, в днище 4- штуцера 23, 24, а в днище 3 - штуцера 25-28. В съемном фланце 6 установлен щтуцер 29. К диску 12 прикреплена выводная трубка 30.

Штуцер 20 трубопроводом 31 соединен с компрессором 32 и трубкой 19. Штуцер 21 трубопроводом 33 связан с дросселирующим

устройством 34 и штуцером 24. Штуцер 22 соединен трубопроводом 35 со штуцером 29, а штуцер 23 - с насосом 36 и штуцером 25. Внутри трубы 2 расположен полый вал 37, приводимый во вращение электродвигателем 38 через редуктор 39. Вал установлен в под... -1

.-wt t

--....J

шипниках 40, 41. Концы вала уплотнены резиновыми манжетами 42, 43.

В Нижней части вала размещен шнек 44, имеющий переменный шаг, увеличивающийся снизу вверх, и укреплен скрепер 45. Внутри вала установлен змеевик 46, имеющий выводное отверстие б через вал. Шнек и скрепер разделены фильтровальной решеткой 47.

Внутр|И блока образованы полости А - кипения холодильного агента; Б - льдообразования; В - сепарации льда от рассола; Г- промывки льда от рассола; Д - плавления льда; Е - когщенсации холодильного агента; Ж - перелива рассола после фильтрации; И - теплопередачи между пресной водой, рассолом и исходным соленым раствором; /С- забора промывочной воды.

Соленая исходная вода с небольшим начальным напором 0,3-0,5 м водяного столба поступает через штуцер 27 в нижнюю часть теплообменника, за два хода (вверх и вниз) охлаждается за счет теплообмена с выходящими потоками пресной воды и рассола до 2-4° С и выходит ;из теплообмбнника через штуцер 25. Затем вода при помощи насоса 36 через штуцер 23 подается в полость Б.

В 1ПОЛОСТИ Л при температуре около -8°С кипит холодильный агент, отнимая через боковую стенку трубы 2 теплоту льдообразования от предварительно охлажденного соленого раствора. Лед, намороженный на внутренней поверхности трубы 2, срезается и подается шнеком 44 в цолость В, в которой рассол отделяется от льда, фильтруясь через фильтровальную решетку 47. Срезаиные чешуйки льда уплотняются, образуя пористый слой, поднимающийся под действием гидравлических сил вверх в иолость Г. Здесь лед, двигаясь вверх, промывается от поверхностной рассольной пленки за счет просачивания через него промывочной пресной воды как через пористый поршень.

Промытый лед скрепером 45 через проемы а трубы и прижимиого уплотнительного цилиндра 14 сбрасывается в полость Д. В смежном отсеке Е при 25-28° С конденсируется пар холодильного агента, большая часть теплоты конденсации которого через теплопередающую стенку трубчатой перегородки 16 поглощается тающим при 0° С льдом в полости Д.

Некоторая меньшая часть теплоты конденсации агента даже для полностью обратимой установки согласно тепловому балансу холодильной машины не может быть отнята таю347247

щим льдом и должна быть сброшена в окружающую среду через ребристую теплопередающую поверхность верхней части опреснительного блока. Часть полученной в полости 5 Д талой пресной воды через трубку 30 стекает в верхнюю часть теплообменника, затем направляется вниз, охлаждая исходный соленый раствор, и через штуцер 28 выводится из установки в качестве иродукта. Другая часть

талой воды, представляющей собой промывочную воду, через штуцеры 22 и 29 самотеком поступает в полость /С, поднимается по полому валу по закону сообщающихся сосудов на уровень, примерно соответствующий

уровню 22, и затем под действием центробежной силы по спиральному змеевику 46 поднимается до отверстия б, изливаясь через него и заполняя воронку, образованную вращением скрепера 45.

Рассол из полости И сливается в верхнюю часть рассольной секции теплообменн-ика и, опускаясь, охлаждает исходиый соленый раствор. Через штуцер 26 рассол выводится из блока, причем часть рассола направляется насосом 36 на рециркуляцию, а остальная часть сбрасывается из установки.

При помощи холодильного комнрессора 32, работающего на фреоне-12 (либо другом холодильном агенте), пар агента засасывается из верхней части полости А через трубк-.; 19, сжимается и направляется через штуцер 20 в полость . Жидкий холодильный агент из полости Е через штуцер 21, трубопровод

33, дросселирующее устройство 34 и штуцер 24 направляется в полость Л.

Предмет изобретения

QВымораживающая опреснительная установка, содержащая льдогенератор непосредственного охлаждения, сепаратор, конденсатор, холодильный компрессор и теплообменник, размещенные в блоке, насосы и трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и компактности, блок выполнен в виде вертикальных наружной и внутренней труб, соосно размещенных одна в другой, между которыми расположены рифленые и гладкостенные цилиндры, при этом наружная и внутренняя трубы плотно скреплены днищем и крышкой, а во внутренней трубе смонтирован вертикальный вал, кинематически соединенный с электродвигателем,

5 па котором расположены шнек и скрепер, разделенные фильтровальной решеткой.

Г

Рассол Пресная

исходная соленая

iPiiz.f

26 25 Вода

Фиг.2