Выпарной аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D1/14 

(St) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

I

Изобретение относится к выпарной гехнике, а именно к аппаратам контактного типа.

Известны выпарные аппараты, содержащие вертикальный корпус и горелку для сжигания жидкого или газообразного топлива, снабженную насадком. Насадок выполнен с отверстиями для выхода газов в нижней части и погружен в выпариваемый раствор 13.

Недостатком этой конструкции является отсутствие направленной циркуляции выпариваемого раствора, и, как следствие, низкая эффективность теплообмена.

Известен также выпарной аппарат, содержаи(ий вертикальный корпус, погружную горелку с насадком, циркуляционную трубу, установленную концентрично насадку, и рассекатель потока газа. В данном аппарате выходящие из погружной горелки продукты сгорания барботируют по кольцевому пространству между погружной горелкой и циркуляционной трубой , отделяются от раствора и уходят из аппарата. За счет эрлифтам создается интенсивная циркуляция раствора через зону контакта его с продуктами сгорания, что интенсифицирует теплообмен t2.

0 днако данно аппарату присущ существенный недостаток, заключаtoющийся в том, что он наиболее эффективно может работать только при постоянной теплопроизводительности, уменьшение тепловой нагрузки вызывает резкое снижение скорости циркуляIции раствора через зону контакта и соответствующую ей интенсивность теплообмена. Увеличение теплопроизводительности приводит к увеличе2Q нию скорости барботирования продуктов сгорания в кольцевом сечении, что несколько снижает скорость циркуляции обрабатываемого раствора и значительно увеличивает газонасы 39 щение. В результате возникает пульсационный режим выхода продуктов сгорания и появляется возможность проСкока горячих газов в пространство над раствором, что-ведет к снижению интенсивности теплообмена и даже к аварийным остановкам аппарата. Цель изобретения - регулирование производительности и интенсификации теплообмена за счет высокой скорости циркуляции раствора. Эта цель достигается тем, что аппарат снабжен радиальными перегородками, размещенными по всей высоте насадка между циркуляционной тру бой и горелкой и разделяющими кольцевое пространство между ними на секции, при этом в верхней части перегородок над циркуляционной трубой выполнены отверстия. Насадок выполнен с отверстиями, размещенными в смежных секциях в шахматном порядке На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 2. Выпарной аппарат состоит из корпуса 1 и крышки 2, на которой установлена погружная горелка 3. Погруж ная горелка в нижней части имеет на садок k, концентрично которому установлена циркуляционная труба 5. В кольцевом пространстве между насадком и циркуляционной трубой установ лены радиальные перегородки 6, разделяюи е кольцевое пространство меж ду ними на секции 7. В верхней част радиальных перегородок предусмотрены отверстия 8. На боковой поверхности насадк в нижней части, между радиальными перегородками имеются отверстия 9 для выхоца газообраэ ных продуктов сгорания. Отверстия размещены в смежных секциях в шахма ном порядке. В нижней части насадка установлен рассекатель 10, соединен ный со штангой 11, которая закрепле на в уплотнительном устройстве 12, Штанга с рассекателем имеет возможность перемещения вдоль вертикально оси, что позволяет перекрывать част сечения отверстий 9 рассекателем 10 или полностью закрывать их. Аппарат снабжен патрубками подачи природного газа 13, воздуха 1, исходного раствора 15, выхода упаренного раствора 16 и выхода парогазовой смеси 17. Для обеспечения безопасного розжига и стабильного горения топлива предусмотрена запальная горелка 18, а для отделения капель раствора, уносимых с парогазовой смесью, установлен жалюзийный брызгоотделитель 19. Выпарной аппарат работает следующим образом. В патрубок 1 подается воздух, и через патрубок 15 аппарат заполняется раствором до уровня верхнего торца циркуляционной трубы 5. После роэжига запальной горелки 18 через патрубок 13 подается природный газ или другое газообразное топливо. При установлении необходимых расходов газа или воздуха запальная горелка 18 выключается. При малой тепловой нагрузке-об- разувшиеся при сгорании природного газа высокотемпературные продукты сгорания выходят через отверстия 9, расположенные выше. Работает только часть секций 7. Через отверстия 8 в радиальных перегородках раствор из работающих секций попадает в неработающие и движется вниз по последним, что исключает образование застойных зон в этих секциях. При увеличении нагрузки опусканием рассекателя 10 включаются в работу остальные отверстия 9 и секции 7. Выходящие из отверстий 9 продукты сгорания бэд ботируют через раствор в соответствующих секциях 7, отделяются от раствора, дополнит.ельно сепарируются в жалюзийиом брызгоотделителе 19 и через патрубок 17 уходят из аппарата. Предлагаемая конструкция работоспособна также при отсутствии рассекателя 10. При этом, чтобы обеспечить хорошее распределение продуктов с°горания по секциям, расстояние по высоте между отверстиями на насадке, размещенными в смеж| ых секциях, должно быть не менее 60-80 мм. При достижении заданной температуры pacVaopa в аппарате производится выгрузка упаренного раствора через патрубок 16 и подача исходного раствора через патрубок 15. В аппарате при люббй нагрузке создается высокая CKOpoctb движения обрабатываемого раствора через зону контакта его с продуктами сгорания и интенсивный теплообмен, что позво59ляет регулирова/ь тепловую нагрузку аппарате при сохранении высокой эффективности процесса, за счет чего обеспечивается снижение расхода газообразного топлива на 20-30. Формула изобретения 1. Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, погруженную го релку с насадком, циркуляционную трубу, установленную концентрично насадку, и рассекатель гКэтока газа, отличающий ся тем, что, с целью регулирования производитель ности и интенсификации теплообмена за счет высокой скорости циркуляции раствора, он снабжен радиальныff

8

aetnSof

Фи9.1 ми перегородками, размещенными по всей высоте нас--дка между циркуляционной трубой и горелкой и разделяющими кольцевое пространство между ними на секции, при этом в верхней части перегородок над циркуляционной трубой выполнены отверстия. 2. Аппарат по п. 1. отличающий с я тем, что насадок выполнен с отверстиями, размещенными в смежных секциях в шахматном порядке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США fT 2867972, кл. 159-16, 1959.. 2. Удыма.П. Г. Аппараты с по-гружными горелками. М., 1973, с.160, рис. б9.

4