Пленочный опреснитель Советский патент 1981 года по МПК B01D1/22 C02F1/08 C02F103/02 C02F103/08 

(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к опреснению морских и соленых вод способом дистилляции и может быть использовано в качестве стационарных и транспортных опреснительных установок, а также в качестве выпарных аппаратов в некоторых отраслях промышленности, например химической, холодильной, пищевой и др.

Известна опреснительная установка, содержащая в одном корпусе пленочный горизонтально-трубный и вертикально-пленочный испаритель, включенный по внутренней стороне в контур рециркуляции между сборниками первичного и вторичного рассола 1.

Однако в данной установке рассол, стекающий с наружной поверхности горизонтального трубного испарителя заливает центральные отверстия пленкогенерирующих ниппелей и вызывает так называемый режим захлебывания вертикально-пленочного испарителя. При таком режиме работы последнего выход вторичного пара через центральные отверстия пленкогенерирующих ниппелей прекращается, что приводит к снижению,, производительности опреснительной установки.

Указанный недостаток устранен в пленочном опреснителе, содержащем вертикальный корпус, размещенные в нем горизонтальный трубный испаритель, установленный над ним ороситель, вертикальный трубный испаритель, снабженный перфорированной распределительной тарелкой с пленкообразователями, отборный колпак, укрепленный над пленкообразователями, диафрагму, сепаратор и конденсатор 2.

Недостаток известного аппарата заключается в том, что защитный колпак имеет гладкую форму боковой поверхности, что приводит к неорганизованному стекани.ю рассола по всей боковой поверхности колпака в виде сплощного потока жидкости, что значительно затрудняет выход вторичного пара из-под защитного колпака и его дальнейший проход через стекающий поток рассола.

Цель изобретения - обеспечение устойчивого режима работы вертикального испарителя за счет повышения скорости отвода из него вторичного пара.

Указанная цель достигается за счет того, что боковаяповерхность защитного колпака выполнена гофрированной.

Выполнение боковой поверхности защитного колпака гофрированной обеспечивает и равномерное стекание рассола по желобам такой поверхности, а выход вторичного пара из-под колпака осуществляется свободно через гребни (выступающие части) поверхности, расположенные между желобами. Таким образом, имеет место свободный и независимый выход вторичного пара за счет организованного и упорядоченного течения первичного рассола по боковой поверхности защитного колпака.

На фиг. 1 изображена предлагаемая опреснительная установка, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Пленочный опреснитель содержит корпус 1, внутри которого Б верхней части расположены конденсатор 2 вторичного пара сепаратор 3, установленный на диафрагме 4, выполненной в виде круглого зонта. Пространство между диафрагмой и корпусом аппарата служит емкостью для сбора дистиллята. Ниже диафрагмы расположен ороситель 5, представляющий трубу с соплами на ее нижней образующей. Под оросителем размещен горизонтальный трубный пленочный испаритель 6 с соответствующими патрубками для входа и выхода теплоносителя, например, пара. Ниже трубного испарителя 6 расположен защитный колпак 7, верхнее днище которого глухое, а боковая поверхность имеет коническую форму и выполнена гофрированной.

В нижней части опреснителя расположен вертикальный пленочный испаритель 8, трубки которого закреплены в верхней 9 и в нижней 10 трубных дисках. Внутрь теплообменных вертикальных труб с кольцевым зазором вставлены сверху пленкообразователи 1 i, которые жестко заделаны в перфорированной распределительной тарелке 12, имеющей отверстия 13. Кроме этого, верхние концы пленкообразователей выведены под защитный колпак. Распределительная тарелка и верхняя трубная доска образуют верхнюю рассольную камеру 14. Обогрев испарителя 8 осуществляется теплоносителем, выходящим из горизонтального испарителя 6. Для сбора вторичного рассола предназначена нижняя камера 15. С целью предотвращения заливания первичным рассолом нленкообразователей при внезапном повыщении его уровня, например в случае засорения шламом отверстий 13 распределительной тарелки 12, предусмотрена перепускная линия 16.

Отсос неконденсирующихся паров и газов из пленочного опреснителя осуществляется через щтуцер 17.

Опреснитель работает следующим образом.

Морская вода подается в конденсатор 2, где она выполняет первоначально роль охлаждающей среды. После конденсатора часть морской воды сбрасывается за борт,.

а другая ее часть поступает в ороситель 5 и через сопла последнего разбрасывается на трубы испарителя бив виде тонкой жидкостной пленки стекает сверху вниз по наружной поверхности греющих труб.

В результате испарения жидкостной пленки образуется вторичный пар и рассол (первичный) , который затем поступает на защитный колпак 7 и стекает вниз по желобам гофрированной боковой поверхности последнего (фиг. 2). Далее рассол (первичный) попадает на перфорированную распределительную тарелку 12 и через отверстия 13 в ней перетекает в верхнюю рассольную камеру 14, из которой он, проходя через кольцевые зазоры между пленкообразователями 11 и внутренней поверхностью труб вертикального испарителя 8, стекает вниз в виде тонкой жидкостной пленки. При этом происходит его дальнейщее упаривание до более высокой концентрации. Образующийся в данном случае вторичный пар отводится из трубок наверх через центральные отверстия пленкообразователей и далее под защитный колпак 7. Рассол (вторичный) поступает в нижнюю рассольную камеру 15 откуда он через соответствующий латрубок удаляется из аппарата.

Вторичный пар из-под защитного колпака 7 выходит между гребнями, так как эта выступающая часть его гофрированной боковой поверхности остается всегда открытой, ввиду стекания рассола (первичногс} только по желобам этой поверхности (фиг. 2 Далее вторичный пар вертикально-пленочного испарения смешивается со вторичным наром горизонтаj;bHо .hего испарения и проходит противотоком через завесу распыленной оросителем 5 морской воды, что обеспечивает их промывку (первичную сепарацию). После этого весь вторичный пар проходит через сепаратор 3, где его сепарация полностью заверщается.

Отсепарированный вторичный нар поступает на конденсацию в конденсатор 2, образующийся при этом конденсат стекает в емкость для приема дистиллята, из которой он выводится наружу через патрубок. 18.

Особенности защитного колпака опреснителя позволяют за счет обеспечения независимого и организованного течения первичного рассола и свободного выхода вторичного пара значительно стабилизировать режим работы вертикально- пленочной части опреснителя. Это в конечном итоге приводит к повыщению эффективности работы опреснительных установок предлагаемой конструкции.

Формула изобретения

Пленочный опреснитель, содержащий вертикальный корпус, размещенные в нем

горизонтальный трубный испаритель, установленный над ним ороситель, вертикальный трубный испаритель, снабженный перфорированной распределительной тарелкой с пленкообразователями, защитный колпак, укрепленный над пленкообразователями диафрагму, сепаратор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивого режима работы вертикального испарителя за счет повышения скорости отвода из него вторичного пара, боковая поверхность защитного колпака выполнена гофрированной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Саверченко В. М. Исследование режимных характеристик горизонтаЛьно-пленочной опреснительной установки. ДВПИ, 1975, с. 206, рис. 4.2.