Выпарной аппарат с погружной горелкой Советский патент 1979 года по МПК B01D1/14 

(54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ С ПОГРУЖНОЙ ГОРЕЛКОЙ

1

Изобретение относится к выпарной технике, конкретно, к выпарным аппаратам с погружными горелками и может быть использовано в химической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической и других отраслях народного хозяйства, где применяются процессы выпарки, в том числе сопровождающиеся кристаллизацией.

Известен выпарной аппарат, содержащий корпус, крышку, погружную горелку, циркуляционную трубу, штуцеры для подачи жидкости и вывода парогазовой смеси и суспензии кристаллов 1. В этом аппарате распределение газов по сечению аппарата является неравномерным, причем наибольшая скорость газа наблюдается в зоне непосредственно над циркуляционной трубой, что вызывает повышенный брызгоунос.

Известен выпарной аппарат, содержащий корпус с крышкой, горелку, барботажную газораспределительную решетку, патрубки для подачи и отвода раствора и патрубок отвода парогазовой смеси 2.

В указанном аппарате процесс теплообмена протекает недостаточно интенсивно изза неравномерного распреде;1ения топочных газов по сечению аппарата.

Ввиду того, что максимальное значение динамического напора вытекающей из горелки в жидкость струи топочных газов находится на оси горелки, а по мере удаления от оси горелки величина динамического напора струи снижается, соответственно максимальное значение скорости газа, проходяшего через газораспределительную

барботажную решетку, имеет место в зонах решетки, непосредственно примыкающих к горелке. На периферийных участках барботажной решетки скорость газа значительно ниже. В результате неравномерного распределения газа повышается брызгоунос в зонах, где скорости газа велики. Кроме того, так как скорость газа в центральной зоне больше, и, следовательно, время пребывания газа в барботажном слое меньше, чем в других зонах, газы, выходящие из центральной зоны, не успевают отдать тепло жидкости настолько полно, как это имеет место в периферийных зонах. Поэтому, чтобы улучшить условия теплообмена, необходимо увеличивать высоту исходного слоя

жидкости над газораспределительной барботажной решеткой, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления.

Указанные явления проявляются особенно существенно, когда, что часто бывает в практике эксплуатации, возникает необходимость работы аппарата на мощности, несколько повыщенной или пониженной по сравнению с проектной.

В соответствии с изложенным, в выпарном аппарате процесс теплообмена протекает недостаточно интенсивно из-за неравномерного газораспределения, а также наблюдается повышенный брызгоунос и снижение КПД.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена путем улучшения распределения газа в аппарате.

Указанная цель достигается тем, что в выпарном аппарате, содержащем корпус с крышкой, погружную горелку, газораспределительную барботажную решетку и патрубки для отвода парогазовой смеси, подачи и отвода обработанного раствора, корпус снабжен вертикальными перегородками, установленными между газораспределительной решеткой и крышкой, образующими замкнутые испарительные камеры, каждая из которых снабжена патрубками для отвода парогазовой смеси. Кроме того, патрубки каждой испарительной камеры снабжены регуляторами расхода парогазовой смеси.

Наличие в Kopriyce аппарата вертикальных, перегородок, образующих замкнутые испарительные камеры, каждая из которых снабжена патрубками с регуляторами расхода парогазовой смеси, позволяет обеспечить равномерное газораспределение по сечению аппарата. В результате исчезают зоны с повыщенной скоростью газа, что позволяет уменьщить брызгоунос, улучщить распределение газа по сечению аппарата, увеличить теплоотдачу, а также снизить высоту исходного слоя жидкости.

Таким образом, указанные отличия позволяют интенсифицировать процесс теплообмена путем улучшения распределения газа в аппарате, а также уменьшить брызгоунос, что позволяет на практике эксплуатировать выпарные аппараты с погружными горелками на тепловой мощности, существенно отличающейся от проектной в ту или иную сторону.

Число и форма 1ерегородок и, соответственно, замкнутых испарительных камер может быть различным. Предпочтительное количество кольцевых перегородок 3-6 и более в зависимости от диаметра аппарата.

На чертеже схематично изображен выпарной аппарат, обший вид.

Выпарной аппарат содержит корпус 1 с крышкой 2, патрубки 3 для отвода парогазовой смеси, погружную горелку 4, патрубки для подачи воздуха 5, топливного газа 6, обрабатываемого раствора 7 и патрубки 8 для отвода обрабатываемого раствора, газораспределительную барботажную рещетку 9, вертикальные перегородки 10, установленные между газораспределительной решеткой и крышкой. Между вертикальными перегородками образуются замкнутые испарительные камеры, патрубки которых снабжены измерителями II расхода парогазовой смеси и регуляторами 12 расхода парогазовой смеси.

Выпарной аппарат с погружной горелкой работает следую щим образом.

Воздух подается в аппарат через патрубок 5, топливный газ через патрубок 6. В горелке 4 происходит сгорание газовоздушной смеси. Образующиеся топочные газы распределяются газораспределительной решеткой 9 и вертикальными перегородками 10 но замкнутым испарительным камерам, образованным этими перегородками. Топочные газы проходят через слой обрабатываемой жидкости, отдавая ей свое тепло. Отходящая парогазовая смесь выходит из замкнутых испарительных камер через патрубки 3, снабженные измерителями 11 и регуляторами 12 расхода парогазовой смеси, посредством которых достигается равномерное распределение по сечению аппарата.

Использование предлагаемого выпарного аппарата с погружной горелкой позволяет интенсифицировать теплообмен, вследствие чего тепловой КПД увеличивается на 0,2°/о и уменьшается брызгоунос в 1,7- 1,8 раз.

Кроме того, данное техническое решение открывает пути для создания аппаратов с погружными горелками, обладающих высокими тепловыми мощностями (12- 30 млн. ккал/ч и более), оснащенных одной погружной горелкой, где обеспечение равномерного газораспределения является одним из ключевых моментов для нормальной работы аппарата.

Формула изобретения

тарат по п. 1, отличающийся тем, бки отвода парогазовой смеси снабгуляторами расхода парогазовой

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Исламов М. Ш. Печи химической промышленности. Л., «Химия, 1969, с. 97, рис. 60.