Пленочный вакуумный испаритель Советский патент 1981 года по МПК B01D1/22 

1 .

Изобретение относится к теплообменному оборудованию, а именно к устройству плеHOHHbix испарителей для упаривания и дистилляции веществ, чувствительных к повышенным температурам, например лактамов.

Известен пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу 1.

Недостатком указанного испарителя является неравномерное распределение жидкости на греющих трубах, что не позволяет применять его для упаривания термически нестойких жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому является пленочный вакуумный исп-аритель, в котором дополнительно выполнены патрубки подачи обрабатываемой жидкости непосредственно на верхние концы греющих труб, а также патрубки для подачи и отвода теплоносителя 2.

Недостатком испарителя является неудовлетворительное распределение пленки жидкости по внешней поверхности греющих труб в условиях недостатка орошающей жидкости, что может привести к перегреву жидкости и ее термическому разложению.

Целью изобретения является исключение перегрева жидкости за счет увеличения плотности орошения.

Указанная цель достигается тем, что пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу и патрубки подачи и

отвода теплоносителя и обрабатываемой жидкости, снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса.

Кроме того, распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортами.

Такое выполнение устройства обеспечивает подачу жидкости на внешнюю поверхность труб периодическими импульсами. Такая подача орошения в условиях недостатка жидкости сопровождается мгновенным увеличением плотности орошения. Это благоприятствует первоначальному распределению жидкости на внешней поверхности труб и устраняет несмоченные участки на греющей поверхности.

На фиг. 1 изображен продольный разрез испарителя; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.

1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.

Испаритель имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, снабженный патрубком 2 для ввода выпариваемой жидкости, патрубком 3 для вывода кубового остатка и патрубком 4 для вывода сокового пара. Греющая поверхность выполнена в виде вертикальных цилиндрических труб 5 с заглушенными верхними торцами 6. Трубы 5 содержат внутри трубчатые вкладыши 7. Между стенками вкладышей 7 и труб 5 сохраняется зазор 8 для прохода теплоносителя. Камеры для подвода и отвода теплоносителя выполнены в виде коаксиальных кольцевых трубчатых коллекторов 9 и 10, снабженных патрубками И и 12. Коллектор 9 связан с нижними концами трубчатых вкладышей 7, а коллектор 10 - с нижними концами труб 5.

В верхней части испарителя с помошью подшипников 13 качения и вала 14 врашательно установлен приемный стакан 15. Стакан 15 снабжен внизу одним сливным патрубком 16, искривленным в горизонтальной плоскости так, что реакция струи жидкости обеспечивает вращение стакана 15. Детали 13-16 в совокупности образуют ороситель типа сегнерова колеса. Под стаканом 15 по окружности размешены воронки 17. Воронки 17 соприкасаются между собой бортами 18, ориентированными радиально, и составляет единое целое с оросительными штуцерами 19.

При работе испарителя выпариваемая жидкость через патрубок 2 сливается в стакан 15, который приводится во вращение реакцией струи, вытекающей из сливного патрубка 16. Жидкость периодически поступает в воронки 17, а оттуда - на верхние торцы 6 труб 5. По внешней поверхности труб 5 пленка жидкости стекает чередующимися наплывами. С нижних концов труб 5 неиспарившийся остаток жидкости без задержки стекает на дно корпуса и через патрубок 3 выводится из аппарата.

Благодаря отсутствию трубных решеток и малой динамической задержки жидкости

внутри аппарата время пребывания продукта в горячей зоне испарителя в два- пять раз меньше, чем в известных аналогичных аппаратах. За счет наплывного характера орошения средняя плотность орошения может быть понижена почти в два раза без опасности образования несмоченных перегретых участков на внешней поверхности орошаемых труб.

За счет импульсного характера орощения мгновенная плотность орошения можеть превышать среднюю плотность в три-четыре раза. При этом обеспечивается лучшее первоначальное распределение орошения на обогреваемой поверхности труб, и вероятность образования устойчивых сухих пятен на горячей стенке труб уменьшается. В периоды уменьшения мгновенной плотности орошения толщина пленки жидкости уменьщается, но разрыва пленки не происходит. Через некоторое время толщина пленки вновь увеличивается за счет нового импульса орошения.

Формула изобретения

1.Пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство для подачи жидкости на каждую трубу, патрубки подачи и отвода теплоносителя и обрабатываемой жидкости, отличающийся тем, что, с целью исключения перегрева жидкости за счет увеличения плотности орошения, он снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса.

2.Испаритель по п. 1, отличающийся тем, что распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 182684, кл. В 01D 1/22, 1966.

2.Патент США № 2349657, кл. 159-13, 1940 (прототиц).

И