Пленочный выпарной аппарат Советский патент 1981 года по МПК B01D1/22 

(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Изобретение относится к трубчатым пленочным выпарным аппаратам., применяеМ)1м в химической, микробиологической, пищевой и целюлозно-бумажной промьшшенности. Известен трубчатьй выпарной аппарат со стекающей пленкой, состоящий из сепаратора, ве|ртикальной греющей камеры с теплообменными трубами, закрепленными в трубных решетках, камеры питания теплообменных труб раствором, в которой установлено распредели тельное устройство, например в виде шаров. В известном аппарате упариваемый раствор подается в камеру питания, из которой он поступает в распределитель ное устройство и далее в теплообменные трубы, где в виде пленки стекает по внутренней поверхности труб fl J. Недостатком такой конструкции является неравномерность орошения труб по сечению трубного пучка аппарата, которая приводит к разрыву плецки и подсыханию пленки на выходных концах труб, что снижает эффективность Tenj:oобмена. Известен также ппеночный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устройство для подпитки теплообменных труб раствором f 2., Недостаток аппарата - сложность конструкции, обусловленная тем, что для . подачи жидкости в каждую теплообменную трубу вводится еще одна труба такой же длины, что приводит к значительному увеличению веса аппарата, кроме того, введение в теплообменную трубу растворной трубы уменьшает ее живое iсечение что неизбежно ведет к потерям давления в контуре аппарата и снизит его производительность. Цель изобретения - интенсификация процесса за счет равномерного орошения труб и упрощения конструкции. 387 Поставленная цель достигается за . счет того, что в пленочном выпарном аппарате, содержащем вертикальный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устрой ство для подпитки труб раствором, устройство для подпитки установлено снаружи каждой трубы и выполнено в виде горизонтального полого диска, а в стенках труб, смежных с диском, выполнены отверстия, при этом полые диски установлены ifa расстоянии от входных концов труб, равном 0,2-0,4 длины труб. Нафиг.1 изображен пленочный выпарно аппарату на фиг. 2 - разрез А-А на г. I. Аппарат вертикальный корпус I, размещенные в нем теплообменны трубы 2, закрепленные в трубных рещетках 3, камеру 4 исходного раствора и сепаратор 5. Аппарат снабжен устройством для по питки теплообменных труб раствором, : выполненным в-виде полого горизонталь ного диска 6, установленного на расстоянии 0,2-0,4 длины труб от их выхо ных концов. На участках теплообменных труб, расположенных в полости диска 6 выполнены отверстия 7, соединяющие полость диска 6 с внутренним пространством тегшообменных труб 2. В свою очередь внутреннее пространство горизонтального диска 6 соединено с растворным пространством аппарата, например с сепаратором 5, трубопроводом iJ, на котором установлено устройство ) для регулирования расхода подпитызающего раствора. Аппарат работает следующим образом. Исходный раствор поступает под шжнюю трубную решетку 3 в камеру 4,: аз которой попадает внутрь труб 2, где он нагревается и на определенной высоте труб вскипает. Образующийся 3 трубах 2 вторичный пар, поднимаясь зверх и постепенно расширяясь, образует сплощную паровую струю, которая занимает центральное пространство теплообменных труб 2. Раствор в виде тонкого кольцевого слоя (пленки) оттесняется к периферии трубы и за сче поверхностного трения пара о пленку, транспортируется вверх, по пути повы шает концентрацию и выбрасывается вместе со вторичным паром в сепаратор 5, в котором происходит определение паровой ф.чзы от раствора. Вторичный пар из сепаратора ь направляется на конденсац;1ю. Дпя предотвращения подсыхания пленки на концах труб 2 часть раствора из сепаратора 5 по трубопроводу 8, через устройство 9 для регулирования расхода подпитки, поступает в полый диск 6, откуда через отверстия 7 в стенке труб 2, выполненные, например тангенциально, попадает на внутреннюю поверхность теплообменных труб 2, Парорастворный поток, движущийся внутри теплообменных труб с большой скоростью, в зоне отверстий 7 создает разрежение, за счет которого раствор подпитки из внутренней полости диска 6 через отверстия 7 подсасывается во внутрь труб 2, т.е. в этом случае реализуется принцип работы газожидкостного струйного насоса. При тангенциальном выполнении отверстий 7 на внутренней поверхности труб 2 образуется кольцевая пленка, которая за счет поверхностного трения парорастворного потока транспортируется вверх, по пути испаряется и выбрасывается со вторичным паром в сепаратор 5.. Таким образом, достигается полное орощение участков греющих труб 2, расположенных вьше полого диска 6, и создается дисперсно-кольцевой (пленочный) режим течения двухфазного потока, характеризующийся высокими значениями коэффициента теплоотдачи. Предлагаемая конструкция выпарного аппарата позволяет повысить его производительность более, чем на 30%. Формула изобретения 1. Пленочный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, камеру исходного раствора, сепаратор и устройство для подпитки теплообменных труб раствором, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет равномерного орошения труб и упрощения конструкции, устройство для подпитки установлено снаружи каждой трубы и выполнено в виде горизонтального полого диска, а в стенках труб, смежных с диском, выполнены отверстия. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что полые диски установлены на расстоянии от выходных