ВЫПАРНОЙ АППАРАТ ДЛЯ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1973 года по МПК B01D1/22 

1

Изобретение относится к аппаратам для выпаривания и может быть использовано в установках для выпаривания термолабильных жидкостей в химической и других отраслях нромышленностй.

Известен выпарной аппарат для термолабильных жидкостей, содержащий вертикальный корпус, размеиденную в нем теплообменную поверхность, выполненную в виде пакета полых дисков, укрепленных на полом валу, и устройства для подвода и отвода унариваемоЙ жидкости и теплоносителя.

Недостаток этого аппарата заключается в том, что теплообменная поверхность, состоящая из ряда нолых конусов, не обеспечивает максимальную скорость движения пленки упариваемой жидкости, так как при движении пленки но внутренней поверхности конуса на ее ускорение используется не вся центробежная сила, направленная по радиусу, а только часть ее - составляющая, направленная вдоль конической поверхпости. Поэтому достичь максимальной интенсивности процесса при такой конструкции ротора не возможно.

В качестве поверхности теплообмена в указанном аппарате используется только виутреипяя поверхность конусов. При этом удельная поверхность ротора (поверхность теплообмена, приходящаяся на единицу объема.

занимаемого poTopoii) мала, что затрудняет изготовление аппаратов большой производительности. Кроме того, для циркуляции упариваемой л идкостн в известном аппарате используют обычные выносные насосы, неплотности которых создают значительные трудности при работе системы (аппарата) под вакуумом. Цель изобретения - ннтенсифнкация процесса выпаривания и равномерного распределения упариваемой жидкости на поверхности теплообменника, увеличение удельной поверхности ротора и упрощеиие его конструкции. Это достигается тем, что в предлагаемом аппарате между дисками на полом валу установлены цилиндрические вставки, имеющие на торцах кольцевые выточки, соединенные с полостью вала. Для создания внутри Kopnjca циркуляции

выпариваемой жидкости в нижней его части на валу закреплено полое центробежное колесо, имеющее центральный всасывающий патрубок и соединенное с устройство.м лля подвода упариваемой жидкости.

На чертеже показан предлагаемый аппарат, продольный разрез, сечение по А-Л и узел I. Аппарат содержит корпус 1, трубу 2 подачк упариваемой жидкости, щтуцер 3 для вывода упаренной жидкости, щтуцер 4 для выхода вторичного пара и отбойиик 5 для предотвращения уноса вторичным паром капель упаренной жидкости, выходящей из трубопроводов 6. В корпусе по оси размещен полый вал 7 с диском 8. На вал поочередно одеты полые диски 9 и цилиндрические вставки 10, имеющие на торцах кольцевые выточки 11 и отверстия 12 для прохода жидкости (движение жидкости показано стрелкой на фиг. 2). Пакет полых дисков 9 и вставок прижат к диску 8 гайкой 13, на которой закреплена воронка 14. К диску 8 крепятся кожух 15 и крышка 16. Кожух состоит из двух частей, соединенных болтами, и имеет штуцеры 17 для отвода пара и выпуклости, огибающие коллекторы 18. Крыщка 16 с диском 8 и полым валом 19 образуют систему подачи теплоносителя в полости дисков 9. Коллекторы расположены симметрично и скреплены с полыми дисками сваркой. На валу 19, приваренном к крыщке 16, жестко закреплены центробежное колесо 20, соединенное с воронкой 14 симметричными трубопроводами 21, подшипник и щкив (в аппаратах, работающих без циркуляции, центробежное колесо не устанавливают). Нижняя часть вала 19 пропущена через сальниковое уплотнение в разделительный сосуд 22 со щтуцерами 23 для подвода пара и для отвода конденсата 24. В перегородке разделительного сосуда закреплена неподвижно трубка 25 для отвода конденсата из полости, образованной крышкой /7 и диском Я в разделительный сосуд 22. Аппарат работает следующим образом. Жидкость, подлежащая упариванию, подается из трубы 2 в воронку 14 вращающегося вала 7. Если процесс ведут с циркуляцией упариваемой жидкости, то в воронку 14 также подается частично упаренная жидкость. Из воронки жидкость поступает в вал 7 и через отверстие 26 вала в кольцевые выточки вставок 10. Под действием статического напора и центробежной силы жидкость вытека61 из выточек 11 через кольцевые щели, образованные вставкой и стенками смежных дисков 9, на поверхность последних. Под действием центробежной силы пленка упариваемой жидкости движется по поверхности от распределительной насадки к периферии диска. При этом центробежная сила полностью используется на ускорение пленки, движущейся в направлении действия центробежной силы (вдоль радиуса). Пленка движется с максимальной скоростью, следовательно, скорость теплоотдачи от диска к пленке и интенсивность испарения жидкости также максимальны. Пары упарепной жидкости (вторичный пар) удаляются в корпус аппарата через щтуце.ры 17 и этводятся из корпуса через щтуцер 4. Упаренная жидкость с дисков 9 поступает в кожух 15 и сливается в часть аппарата, При работе аппарата с циркуляцией упариваемой жидкости (когда нужно значительно увеличить концентрацию упаренной жидкости) в нижней части корпуса с помощью арматуры, установленной на тинии вне аппарата, поддерживается уровень жидкости, обеспечивающий ее всасывание колесом 20. В случае работы аппарата без циркуляции (при незначительном упаривании раствора) уровень жидкости в нижней части корпуса аппарата поддерживают ниже всасывающего патрубка центробежного колеса. Теплоноситель - пар подается через щтуцер 23 в разделительный сосуд 22, откуда через полость вала 19 и полость, образованную крышкой 16, по коллекторам 27 поступает в полость дисков 9. Образовавшийся на внутренних стенках дисков конденсат (пленка) под действием центробежной силы перемещается к их периферии и по коллекторам 18 отводится в полость, образованную крыщкой 1Ь, располагаясь кольцом в ее периферийной части. Из полости конденсат под действием центробежной силы поступает через неподвижную трубку 25 в разделительный сосуд 22, откуда через штуцер 24 выдается в линию сбора конденсата. Предмет изобретения 1. Выпарной аппарат для термолабильных жидкостей, содержащий вертикальный корпус, размещенную в нем теплообменную поверхность, выполненную в виде пакета полых дисков, укрепленных на -полом валу, и устройства для подвода и отвода упариваемой жидкости и теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выпаривания и равномерного распределения упариваемой жидкости по поверхности теплообменника, между дисками на валу установлены цилиндрические вставки, имеющие на торцах кольцевые выточки, соединенные с полостью вала. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания внутри корпуса циркуляции выпариваемой жидкости в нижней части корпуса на валу закреплено полое центробежное колесо, имеющее центральный всасывающий патрубок и соединенное с устройством для подвода упариваемой жидкости.

Узел