Аппарат для нагревания и выпаривания жидкостей Советский патент 1982 года по МПК B01D1/06 F28F13/16 

(54) АППАРАТ ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ И ВЫПАРИВАНИЯ

ЖИДКОСТЕЙ

1

Изобретение относится к аппаратам для выпаривания и сгущения жидких продуктов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промыщленности.

Известен вертикальный трубчатый аппарат, в нижней растворной камере которого установлено устройство для ввода газа или воздуха в раствор с тем, чтобы увеличить скорость его циркуляции 1.

Недостатком аппарата является необходимость дополнительного оборудования для очистки газа и компримирования.

Известен также аппарат для нагревания и выпаривания жидкостей, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, закрепленные в трубных рещетках и размещенные в каждой трубе электроды, подключенные к источнику постоянного тока. Применение электродов вызывает в жидкости движение ионов от электродов к заземленным трубам, в результате чего происходит турбулизация жидкости в трубах и интенсифицируется теплообмен 2.

Недостатком аппарата является сложность его конструкции ввиду необходимости размещения электродов в каждой трубе.

Цель изобретения - упрощение конструкции аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в известном аппарате для нагревания и выпаривания жидкостей, содержащем вертикальный корпус, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, помещенные в жидкость электроды, подключенные к источниику постоянного тока, электроды установлены под нижней трубной решеткой и расположены горизонтально.

На фиг. 1 схематически изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Аппарат состоит из цилиндрического кор15пуса 1, к которому приварены верхняя 2 и нижняя 3 трубные решетки, в которых закреплены кипятильные трубки 4. По оси аппарата размещена циркуляционная труба 5. Над верхней трубной рещеткой уста20новлена сепарационная часть 6 с ловушкой 7 капель, а под нижней трубной рещеткой к корпусу аппарата крепится днище 8. Для подачи исходного раствора служит патрубок 9, а через патрубок 10 удаляется упарепный раствор. Греющий пар поступает через трубу 11, а конденсат отводится при помощи патрубка 12.

Вторичный пар удаляется через патрубок 13, расположенный сверху аппарата. Электроды могут быть выполнены, например, в виде проволочной сетки и установлены следующим образом. Между фланцами корпуса 1 и днища 8 закреплено кольцо 14, которое уплотнено с двух сторон при помощи прокладок 15. К кольцу 14 при помощи болтов 16 крепится Т-образное кольцо 17 из изо/яционного материала, которое может быть выполнено как цельным, так и состоящим из отдельных секторов. На выступ кольца 17 снизу и сверху накладываются проволочные сетки-электроды 18 и 19, которые для повыщения коррозионной стойкости могут быть выполнены, например, из сплавов никель-рутений или кобальт-рутений. Эти сетки крепятся к кольцу 17 при помощи флаицев 20 и 21 и болтов 22. Между проволочными сетками 18 и 19 с целью предотвращения замыкания их между собой расположена решетка 23 из изоляционного материала, например из поставленных на ребро пластин. Решетка 23 фиксируется с двух сторон фланцами 20 и 21.

К проволочным сеткам подводится постоянное напряжение при помощи проводников 24, проложенных в каналах, просверленных в кольцах 14 и 17. С наружной стороны каналов установлено уплотнение 25.

Выпарной аппарат работает следующим образом..

Раствор, подлежащий упариванию, поступает в аппарат над верхней трубной рещеткой через патрубок 9 и опускается по циркуляционной трубе 5 вниз. Затем проходит через проволочные сетки 18 и 19 и поднимается по кипятильным трубкам 4, вскипая в них. При подаче постоянного напряжения на проволочные сетки 18 и 19 («плюс на нижнюю и «минус - на верхнюю) начинается электролиз воды, являющейся основной частью большинства растворов. На сетке 18, служащей катодом, выделяются мельчайшие пузырьки газа. Эти пузырьки, уносимые потоком циркулирующей жидкости, поступают в кипятильные трубки 4 и являются дополнительными центрами парообразования, повыщая интенсивность процесса выпаривания. Образующийся при кипении вторичный пар поступает в сепарационную часть 6 аппарата и, проходя ловущку 7 капель, удаляется через патрубок 13

Упаренный раствор удаляется через патрубок 10. В межтрубное пространство корпуса 1 через патрубок 11 подается греющий пар, а конденсат отводится через патрубок 12.

Процесс выпаривания жидкости в значительной степени определяется количеством центров парообразования, образующихся в жидкости в единицу времени. В трубчатых выпарных аппаратах такие центры образуются в основном на теплообменной поверхности, т.е. на стенках греющих труб и лищь при значительных температурных напорах процесс образования паровых пузырей начинается в объеме кипящей жидкости.

Установка электродов под нижней трубной рещеткой позволит вводить в жидкость

0 мельчайщие пузырь.ки газа, которые резко увеличат количество образующихся паровых пузырей в объеме кипящей жидкости и ускорят процесс выпаривания. В результате повысится производительность выпарного аппарата, сократится время пребывания продукта в нем, что приведет к повышению его качества.

Формула изобретения

Аппарат для нагревания и выпаривания жидкостей, содержащий вертикальный корпус, теплообменные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, помещенные в жидкость электроды, подключенные к источнику постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, электроды установлены под нижней трубной рещеткой и расположены горизонтально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.1

фиг, 2