Выпарной аппарат Советский патент 1979 года по МПК B01D1/10 

1

Изобретение относится к теплооб.менной аппаратуре и предназначено для концентрирования агрессивных и токсичных растворов путем их кипячения.

Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с пучком труб, приваренных к трубным решеткам. Могут быть применены и вальцовочные соединения труб с трубными решетками.

В трубки подается жидкость на концентрирование, а в межтрубное пространство - греющий агент, например пар. Жидкость в аппарате нагревается и кипит. Образующийся при этом пар сепарируют от капель жидкости и удаляют из аппарата. При достижении заданной концентрации жидкость выводят из аппарата I .

Недостатком этого выпарного аппарата является наличие внутри аппарата большого количества ненадежных соединений труб с трубными решетками, герметичность которых очень часто нарушается даже в неагрессивных средах. Наличие ненадежных, закрытых и недоступных для быстрого ремонта соединений крайне затрудняет применение выпарного аппарата для концентрирования

агрессивных и токсичных растворов, приводит к смешению концентрируемой жидкости с греющимагентом. Ремонт разрушивщихся соединений сложен и связан с длительными остановками аппарата, что снижает его производительность.

Наиболее близким к изобретению но технической суишости и достигаемому результату является выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с греющей рубашкой 2. В рубашку подается греющий агент, а в корпус - жидкость для концентрирования.

Выпарной аппарат с рубашкой применяют обычно для концентрирования агрессивных жидкостей. Он значительно надежнее выпарного аппарата с трубным пучком. Недостатком выпарного аппарата с рубашкой является его низкая производительность. Иногда для повышения производительности в aimapaT устанавливают мешалку или насос, однако это связано с дополнительными затратами энергии, существенны.м усложнением конструкции и снижением надежности аппарата. Целью изобретения является обеспечение устойчивой циркуляции нутем прелотвра- щеиия пульсаций раствора. Указанная цель дости|-ается тем, что аппарат снабжен перегородками, установленными радиально в кольцевом зазопе между циркуляционной трубой и корпусом. На фиг. 1 изображен предлагаемый выпарной аппарат, общий вид; яа фиг. 2 разрез А--У ца фиг. 1. Выпарцой аппарат содержит вертикальный корпус 1 с греющей рубашкой 2. lia уровне греющей рубашки 2 установле1 а циркуляционная труба в виде еужаюшейс.ч кзерху конической обечайки 3, а в ко.;1ьцево.м зазоре 4 межд} коничеекой обечайкой 3 и корпусом 1 установ.тены перегородки 5. Штуцер 6 служит для подачи жидкости на концентрирование, штуцер 7-д.дя вывода концептрированиой жидкости, иггуцер 8 -для подачи греющего пара, штуцер 9 для отвода конденсата греющего пара, i туцер 10 - для отвода пара, образующегоеяпри концентрировании раствора (вторичного пара). При подаче 1рею1цего riapa в рубашку 2 теп.чо нередаетея небольшомх коотичесгву жидкости, находян ейся is зком кольцеио.м зазоре 4 .между стенками, liopiiyca 1 и обечайкой 3. На некотором раестоянии от нижнего края конической обечайки 3 жидкость вскипает и подии.мается ввер.х, обога цаясь паром. Прок11 1евц|ая жидкость, меремечлавшиеь ввер.ху с ие.ходной жидкостью, но щирокой центра.тьной но;юети опускается вниз. Вследствие разности плотностей жидк(Хти в центральной полости и нарожидкостиой смсси 3 кольцевом зазоре осччцссгв.лястся иитеиенвная направлеиная циркулиции. Коническая обечайка 3 иск;1К)чает неупс-ря.аоченное 11ере.менп вание 1;агретых кииящи.х пристенных елоев жидкост с (нян1ей жидкоетью остальной полости, тем самым увеличивая движущую еилу циркулииии разность п.тотностей сред в це1 тра;и- л1ой полости и кольцевом зазорд 4. Сече(1ие кольцево1о зазора 4 выполнено раец;иряю::-1ил;ся кверху с учетом иоетененного уве.щче):ия паросодержания и. объе.ма восходяmeio тотока, те.м самым енижается гидрав.лическое сопротивление кольцевого канала. (л1и лепие сопротивления способствует более раннему вскипа11ию жидкости и увеличению движущей силы циркуляции. Перегородки 5 в кольцевом зазо.у способствуют уменьщепию пуль ;ации -, ;-:::равиомерности циркулянии по периметру кольцевого зазора 4 путе.м уетранения пс.церечкого движения жидкости и путем обеснече1-тя более равпо.мерного теплосъ.-;, :;:;-.;. костью по всему nep -rv:ieT()y кольиевс- за зора 4. Б; агодаря высокой :-i устойчивой скорости естественной жмдкости, примерно в 2 раза новышается кo5ф t ициeнт теплопередачи, еоответстве ;ло ;./ :;лько же раз и производительность в.ынаоного аппарата с греющей рубащкой. Высокая скороеть цирку;1яции прегятствует образовапиь ;акипи на поверхности теплообмена, и;.-зт; му нроизводительнос:ь . liiiapaTh .tjHTejir,кое время держится ча -ысоком уровне и нет необходимости в частых остановках аппарата для очистки от накипи и промывки. Кро.-;е того, аппарат позволяет сократить обьем л время нребьц ания в не.м раствора путе.м нодд.ержания рабочего уровня жидкости ниже верхней кромки греющей поверхности. Сокращ.ение времени нребывания в аппарате бывает чрезвычайно важно при копцентрироваиии термолаби.льных жидкостей. Вьшарной агцгарат для концеьтрировагия агрессивных жид.;ос.С:й, содержащий вертнка. корпус с рубашкюй I-: кон.чческу-о Л ркуляциотпую чрубу. образуюпцую кольцевой за.) е корпусо.м, отличаюшийся тем, что, с целью обеспечения устойчивой циркуляции путем предотврагцепия пу.тьсаций раствора, он снабжен перегооодками, уста1 овленными в коп-лдево:. зазоре между цир1: ЛЯ ;/онной трубой и корпусом. Истом и ики ) vi а ни и, принятые во внимание нри экспертизе 1.Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., 1971, с. 385. 2.Авторское свиде1ельство СССР ЛЬ 194661, кл. С 13 G 1/00, 1970 (прототип).

А-А