Выпарной аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D1/14 

(5) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

I

Изобретение относится к выпарным аппаратам химических, пищевых и других производств, в частности к аппаратам для концентрирования растворов путем непосредственного контакта с газообразным теплоносителем.

Известен выпарной аппарат для концентрирования растворов путем непосредственного контакта с газообразным теплоносителем, содержащий вертикальный корпус с крышкой и патрубками подачи исходного раствора, отвода упаренного раствора и парогазовой смеси, барботажную трубу, закрепленную в крышке, и циркуляционную трубу, размещенную снаружи барботажной. Аппарат снабжен также горизонтальной перегородкой с газоотводящими патрубками, установленными в кольцевом пространстве между циркуляционной трубой и корпусом tij

Недостаток его заключается в гом, что аппарат может работать только в однопроходном режиме, не обеспечивая естественную циркуляцию раствора. Для создания многократной принудительной циркуляции необходимо дополнительное оборудование и затраты энергии на перекачку раствора. Кроме того, газоотводящие патрубки в процессе работы залипают либо заtoбиваются кристаллами солей, что приводит к остановке аппарата на промывку и чистку.

Известен также выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с

15 крышкой и патрубками подачи исходного раствора, отвода упаренного раствора и парогазовой .смеси, барботажные трубы, закрепленные в крышке, и циркуляционную трубу, размещен30ную снаружи барботажных труб, в котором обеспечивается естественная многократная циркуляция упариваемого раствора 2.

Однако в зоне контакта устанавливается прямоточное движение газообразного теплоносителя и раствора, что не позволяет достичь высокой интенсивности теплообмена, так как температурный напор между контактирующими средами при прямотоке минимальный.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена между газообразным теплоносителем и раствором.

Цель достигается тем, что в .выпарjHOM аппарате концентрирования растворов путем непосредственного контакта с газообразным теплоносителем содержащем вертикальный корпус с крышкой и патрубками подачи исходного раствора, отвода упаренного раствора и парогазовой смеси, барботажные трубы, закрепленные в крышке и циркуляционную трубу, размещенную снаружи барботажных труб, барботажные трубы снабжены кольцевым кожухом, выполненным в виде двух коаксиальных цилиндров, охватывающих их нижние концы и соединенных верхникм основаниями, а патрубок подами исходного раствора размещен по оси кожуха.

На фиг. t показан выпарной аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 разред А-А на фиг. 1.

Выпарной аппарат для концентрирования растворов путем непосредственного контакта с газообразным теплоносителем имеет вертикальный корпус 1, выполненный в виде тела вращения с крышкой 2 и патрубками подачи исходного раствора 3 отвода упаренного раствора и парогазовой смеси 5. В крышке 2 закреплены барботажные трубы 6, а снаружи барботажных труб закреплена циркуляционная труба 7. Нижние концы барботажных труб 6 снабжены кольцевым кожухом 8, выполненным в виде двух коаксиальных цилиндров 9 и 10, охватывающих нижние концы труб 6 и соединенных верхними основаниями. Патрубок 3 подачи исходного раствора размещен по оси кожуха 8,

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Газообразный теплоноситель, например продукты сгорания топлива, по барботажным трубам 6 поступает в кольцевой кожух 8, откуда распределяется в центральную часть кожуха, ограниченную внутренним цилиндром

9, и в объем между циркуляционной трубой 7 и наружным цилиндром 10 кожуха 8. Исходный раствор по патрубку 3 подается в центральную часть кожуха 8, где он в противотоке взаимодействует с газообразным теплоносителем , выходящим из полости кожуха 8. Одновременно газообразный теплоноситель в объеме между циркуляционной трубой 7 и кожухом 8, двигаясь в прямотоке с раствором, создает его естественную циркуляцию в аппарате. Упаренный раствор накапливается в нижней части аппарата

и непрерывно выводится через патрубок k. Парогазовая смесь сепарируется на жалюзийных насадках и непрерывно выводится из аппарата через патрубок 5.

Предлагаемый выпарной аппарат благодаря выполнению кожуха кольцевым и подачи исходного раствора по оси кожуха обеспечивает противоточное движение сред в объеме, ограниченном внутренним цилиндром кожуха, и прямоточное движение с естественной циркуляцией в объеме между наружным цилиндром кожуха и циркуляционной трубой. При этом обеспечивается подача большей части теплоносителя в прямоток с раствором, так как кроме теплообмена необходимо обеспечить и естественную его циркуляцию. Меньшая часть теплоносителя, количество

которого определяется объемом подаваемого исходного раствора, поступает в противоток. Это обеспечивается соотношением диаметров наружного и внутреннего цилиндров

кожуха.

Такое решение позволяет значительно интенсифицировать процесс теплообмена между контактирующими средами и одновременно организовать естест енную многократную циркуляцию раствора в аппарате, что приводит к сокращению расхода топлива и электроэнергии.

Экономический эффект от внедрения иэобрет ения на спиртовом заводе производительностью 600 дал спирта в сутки по предварительным расчетам составит 25 тыс. руб. а год на один an парат .

Формула изобретения

Выпарной аппарат для концентрирования растворов путем непосредствен591218

ного контакта с газообразным теплоносителем, содержащий вертикальный корпус с крышкой и патрубками подачи исходного раствора, отвода упаренного раствора и парогазовой сме- s си, барботажные трубы, закрепленные в крышке, и циркуляционную трубу, размещенную снаружи барботажных труб, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, «о барботажные трубы снабжены кольцевым кожухом, выполненным в виде

двух коаксиальных цилиндров, охватывающих их нижние концы и соединенных верхними основаниями, а патрубок подами исходного раствора размещен по оси кожуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР №689691, «л. В 01 О t/1i, 1975.

1