Выпарной аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D1/10 

(5) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к оборудованию для. выпаривания жидкостей.

Известны вертикальные выпарные . аппараты с питательной трубой по оси и распределителями жидкости по высоте, выполненными в виде тангенциально направленных целевых сопел, наклоненных вниз tn.

Известны также вертикальные пленочные массообменные аппараты, в которых, внутри трубок со стекающей по ним пленкой установлены коаксиальные перфорированные по высоте трубки для подачи под давлением через перфорации газа или жидкости с целью турбулизации стекающей пленки и интенсификации процесса массообмена 2.

Основными недостатками указанных аппаратов пленочного типа являются ограничение высоты их теплообменных каналов вследствие увеличения трлщины стекающей пленки по длине, а также дополнительный расход энергии для

подачи выпариваемой жидкости под давлением через перфорации или щелевые | сопла.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена в выпарных аппаратах с большой длиной греющих труб путем предотвращения оголения поверхности нагрева.

Цель достигается тем, что каждая подпитывающая трубка снабжена эже10ктирующим соплом, установленным в межтрубном пространстве против отверстий для выхода раствора.

Эжектирующие сопла снабжены механическими завихрителями, выполненны15ми в виде лопаток, установленных наклонно к оси трубы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3,- узел 11 на

М фиг. 1; на фиг. k - разрез А-А на фиг. 3.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим 3 днищем 2, греющую камеру 3, сепараци онное пространство и циркуляционные трубы 5. Греющие трубы 6 укрепле ны в трубных решетках 7 и 8. Внутри греющих труб 6 размещенызаглушенные сверху подпиточные трубы 9 подвешенные на трубной решетке 7 с помощ штанг 10, прикрепленных к заглушкам 11. Трубы 9 имеют на высотах, соответствующих началу оголения поверхности нагрева, отверстия 12 для подачи выпариваемой жидкости в греющие трубы 6. В пространствах между трубами 6 и 9 коаксиально с ними проти отверстий 12 установлены эжектирующие сопла 13. На внутренней поверхности сопел на расширяю1.цейся по ходу потока стороне расположены механические завихрители Т, выполненные в виде лопаток, расположенных под уг лом к оси трубы. В нижней части аппарат содержит патрубки 15 и 16 соответственно для подвода и отвода упариваемого раствора. В верхней части аппарата установлен отражатель ный зонт 17 и патрубок 18 для отвода вторичного пара. Греющий пар поступает, в аппарат через патрубки 19. Аппарат работает следующим образом. . Раствор, подлежащий выпариванию, через патрубок 15 поступает в греющие трубы 6 и подпиточные трубы 9. Закипая в трубах 6, раствор поднимается по ним вверх. При этом паросодержание раствора непрерывно увеличивается, возрастает также и скорость парожидкбстного потока. При достижении потоком величины паросодержания, близкой к критической, он проходит через специально установленное на этой высоте эжектирующее сопло 13 и эжектирует дополнительно количество жидкости из труб 9 через отверстия 12. При этом паросодержание раствора снижается, а апли жид кости с помощью завихрителей 1 отбрасываются на стенки греющих труб 6 сразу же после прохождения эжекти рующего сопла 13. Этим предотвращается оголение поверхности нагрева на данной высоте и коэффициент теплоотдачи к жидкости продолжает оста ваться высоким. Парожидкостная смес выбрасывается из труб 6 греющей камеры 3 в сепарационное пространство k. Здесь пар освобождается и удаляется из верхней части аппарата 24 патрубок 18, а раствор, свободный от пара, движется вниз по циркуляционным трубам 5 и снова попадает в нижнюю часть греющих труб 6. Упаренный раствор выводится из нижней части аппарата через патрубок 16. Высота начала оголения поверхности нагрева греющих труб рассчитывается по известным в теплотехнике зависимостям. При необходимости еще большего увеличения длины греющей трубы 6 возможна установка нескольких эжектирующих сопел по высоте трубы 6 с соответствующим удлинением подпитывающих труб 9 с отверстиями 12. Применение предлагаемой конструкции выпарного аппарата с подпиткой упариваемого раствора по высоте греющих труб позволяет повысить скорость парового потока и, соответственно, интенсивность теплообмена в аппарате, предотвратить оголение поверхности нагрева и создать длиннотрубные выпарные аппараты большой единичной мощности. Формула изобретения 1.Выпарной аппарат, содержащий цилиндрический корпус, закрепленные в трубных решетках вертикальные греющие трубы, установленные в них коаксиально заглушенные сверху подпиточные трубы с отверстиями для дополнительного ввода раствора в греющие трубы, отличающийся тем, что с целью интенсификации теплообмена путем предотвращения оголения поверхности нагрева, каждая подпитцвающая труба снабжена эжектирующим соплом, установленным в межтрубном пространстве против отверстий для выхода растворйа. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что эжектирующие сопла снабжены механическими завихри т ел я ми , выполненными в виде лопаток, установленных наклонно к оси трубы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. В 01 D 1/22, 197. 2.Авторское свидетельство СССР № 278629, кл. В 01 D 3/28, (прототип),

фиеЛ

Фиг.2

п