ВЫПАРНОЙ АППАРАТ" Советский патент 1972 года по МПК B01D1/30 

Известны вынарные аппараты погружного горения, содержащие снабженный сепарационным устройством вертикальный цилиндрический корпус с центральной циркуляционной трубой и нодсоединенные к корпусу выносные горелки.

Такие аппараты сложны в изготовлении, и в камере сгорания горелки не обеспечивается однородность горючей смеси.

Предлагаемый аппарат позволяет интенсифицировать процесс выпарки и улучшить условия циркуляции раствора. Он выполнен с выносными циркуляционными трубами, подключенными верхними концами тангенциально к корпусу, а нижними - радиально к центральной циркуляционной трубе. Горелки установлены по оси выносных циркуляционных труб.

Для повышения эффективности сепарации и исиользовання тепла отходящих газов сепарационное устройство выполнено в виде конусного днища и установленной над ним контактной конической тарелки, на внешнюю поверхность которой подается исходный раствор для нредварительного нодогрева.

Для ускорения циркуляции раствора на концах горелок установлены конусные рассекатели.

Цилиндрический корпус / аппарата внизу переходит в центральную циркуляционную трубу 2, а вверху снабжен сенаратором 3, который является одновременно теплообменником. Тангенциально к корпусу вверху в аппарат вмонтированы боковые выносные цнркуляционные трубы 4 (одна или несколько, по числу погружных горелок), в каждой из которых установлена горелка 5 погружпого тина, снабженная внизу конусом-рассекателем 6. Трубы 4 внизу введены в трубу 2 радиальпо, образуя замкнутый контур циркуляции. На конусном днище 7 сенаратора укреплена на стойках контактная тарелка 8 в виде двух

конусов, сваренных основаниями. Верхний конус 9 полный, JO усеченный. Для жесткости они соединены патрубком //. В днище сепаратора вварена труба /2 подвода паро-газовой смеси под контактную тарелку; на

днище закреплен отбойник 13 в виде изогнутого дугой листа. Над сепаратором расположены жалюзийные насадки М. Труба /5 подачи раствора размещена над контактной тарелкой. В верхней частн корпуса / имеются

контактное устройство 16, аналогнчное описанному выше, и ввод 17 воды от иотребителя теила. тель газов 20 в виде конуса из огнеупорного материала. Аппарат соединен с расходным баком 21, центроОежным насосом 22, промежуточным бачком 2 с отводом в корпус аппарата, сливной трубой 24 н переливной трубой 2и, coe uiняющеи сепаратор с промежуточным бачком. Система утилизации тепла содержит сборпиа воды 26, центробежный насос 2/, нотребитель тепла 28 и нереливную трубу 29, соединяющую контактное устройство 16 со сборником 26. Работает аппарат следующим образом. Исходный раствор из бака 21 подается центробежным насосом 22 через трубу 15 на контактную тарелку 8. Поток отходящей из аппарата паро-газовой смеси по трубе 12 попадает под коптактную тарелку 8, оарботирует под тарелкой через исходный раствор и нагревает его. Уровень раствора в тенлообменном устройстве сенаратора поддерживается постоянным. Его устанавливают регулировкой ноложения нереливной трубы 26. Подогретый в теплообмеппом устройстве исходный раствор поступает по переливной трубе 25 в промежуточный бачок 2д, откуда непрерывно частично постунает через отвод на упарку в корпус аппарата, а частично слнвается в бак 21. В качестве источника образования топочных газов в аппарате может быть применена любая погружная горелка. 1азы на выходе из камеры горения погружной горелки 5 рассекаются внутренним конусом 20 ,и но выносной боковой циркуляционной трубе 4 устремляются вверх, увлекая за собой раствор. Внещние конусы 18 и 19 рассекателя 6 рассекают поток жидкости в трубе 4 и направляют его в зону контакта с нродуктами горения. Благодаря конусу-рассекателю ускоряется циркуляция л идкости, так как ликвидируется столкновение встречных потоков газа и жидкости и этим самым сокращается время контакта частиц жидкости с частицами газа. Газообразные продукты горения в циркуляционной трубе, барботируя через раствор, отдают ему свое тепло и, переместив его вверх по принципу эрлифта, выбрасывают из боковой трубы тангенциально к стенкам аппарата. Поданный эрлифтом в корпус аппарата раствор, вращаясь, поступает в центральную циркуляционную трубу 2 с конусным днищем, на котором осаждаются кристаллы. На это же днище отводится унаренный раствор (пульпа) из аппарата. Из трубы 2 раствор непрерывно вновь поступает в боковые выпоспые циркуляционные трубы, по которым поднимается к горелке по принципу эрлифта, подъемная сила которого создается топочными газами. Таким образом создается замкнутый контур циркуляции упариваемого раствора в аппарате. Упаренный раствор вместе с вынавшими кристаллами (пульпа) выпускается из копусного дна аппарата. Паро-газовая смесь, барботируя через расiBop, устремляется в корпусе аппарата вверх, через трубу J2 попадает иод коптактную тарелку и сепаратора j и барботирует через непрерывно подаваемый на тарелку раствор, иологии усеченный конус W увеличивает путь коптакта паро-газовой смеси с исходным растБором. b результате барботажа паро-газовой смеси через раствор снижается ее телшература, улавливаются брызги. После теилообмеиного устройства паро-газовам смесь проходит «тонкую сепарацию )ia жалюзийпых сепарирующих насадках 14. Насадки могут не применяться, если упариваются растворы веществ, не обладающие легкой Бозгоияемостью и мало вспепивающиеся. Для равпомерного перелива раствора пз теплообменнпка в промежуточный бачок 2 и устранения влияния на нерелив барботажа наро-газовой смеси на днище сепаратора о установлен отбойник 13. Пройдя через жалюзийные насадки 14, паро-газовая смесь но трубе 72 поступает в коптактное устройство У6, где па контактную тарелку подается вода от потребителя тепла. Барботируя через воду, паро-газовая смесь охлаждается до 6U-60 С и через вытяжную трубу 30 удаляется в атмосферу. Вода вместе с конденсатом пара отводится через перелив в сборник воды 26, где Происходит периодическая нейтрализация ее от возможиого подкисления, состоящая в поглощении незначительных количеств продуктов, гидролиза солей упариваемого раствора, пе прореагировавших на тарелке 8. Если пет потребителя тепла, устройство 16 можно отключить. Кроме того, аппарат вообще не содержать этого устройства. Конструкция аппарата п подбор погружных горелок позволяют сжигать газ при скорости газа и воздуха в смесителе порядка 17 м/сек, в камере горения 26-30 м/сек, что дает возможность резко снизить сопротивление воздуха, подаваемого на горение, перед горелкой до 900 мм вод. ст. при погружения горелки на 500 мм и удельном весе упаренного .раствора 1,39 г/см. Благодаря этому для комнремирования воздуха можно использовать вентиляторы высокого давления вместо турбовоздуходувок с давлением 0,6 кг/см, примепяемых для этой цели в современных аппаратах. Давление внутри аппарата определяется глубиной погружения контактных тенлообменных тарелок (нримерно 200 мм вод. ст.). Таким образом, предлагаемый выпарной аппарат погружного горения выполняет одповременно функции вынарного аппарата, кристаллизатора и теплообменника, имеет высокой тепловой к. и. д., требует мипимальных затрат электроэнергии на компремирование воздуха и иозволяет значительно упростить

Предмет изобретения

1. Выпарной аппарат погружного горения, содержащий снабженный сепарационным устройством вертикальный цилиндрический корпус с центральной циркуляционной трубой и нодсоедннеиные к корпусу выносные горелки, отличающийся тем, что, с целью ннтенсификацин процесса выпарки и улучшения условий циркуляции раствора, он выполнен с выносными циркуляционными трубами, подключенными верхнимн концами тангенциально i: корпусу, а нижними - радиально к центральной

циркуляционной трубе, и горелки установлены по осн выносных циркуляционных труб.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации и утилизации тепла отходящих газов, сепарационное устройство выполнено в виде конусного днища и установленной над «им контактной конической тарелки, на внешнюю поверхность которой нодается исходный раствор для нредварнтельного подогрева.

3.Анпарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения циркуляции раствора, на концах горелок установлены конусные рассекатели.

.паренный pacfnoop г./