Пленочный выпарной аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D1/22 

1

изобретение относится к выпарным аппаратам химической, пищевой и других отраслей - промышленности, а также к дистилляционйым опреснительным установкам.

По основному авт. св. № 636003 известен пленочный выпарйой аппарат с нисходящей пленкой жидкости, дросселирующие элементы в котором выполнены в виде полых паров, над которыми помещена перфорированная ограничительная пластина, снабженная регулирующими винтами, установленными над каждым дроссельным элементом, а распределительная камера оснащена пульсатором, обеспечивающим подъем и опускание дросселирующих элементов, причем распределительная и сепараторные камеры соединены между собой импульсным трубопроводом с обратным клапаном 1.

Основным недостатком известного аппарата при работе с высокими тепловыми нагрузками является значительный расход энергии пульсатором, поскольку для устойчивого и надежного режима орошения исходной жидкостью теплообменных труб требуется высокая частота пульсаций. В случае невыполнения данного условия будет

иметь место высыхание пленки жидкости в период полного закрытия дроссельными элементами входных сечений теплообменных труб, что приведет к прекращению процесса выпаривания. Кроме того, в пленочном выпарном аппарате данной конструкции предусмотрена индивидуальная регулировка высоты подъема дроссельных элементов, что усложняет процесс эксплуатации аппарата.

Цель изобретения - обеспечение устойчивого процесса выпаривания при высоких тепловых нагрузках за счет улучшения условий орошения теплоо.бменной поверхности.

Указанная цель Достигается тем, что в 15 выпарном пленочном аппарате, содержащем вертикальную греющую камеру, закрепленные в трубных решетках теплообменные трубы, снабженные на верхних концах дросселирующими элементами, выполненными в виде полых шаров, над которыми помещена перфорированная ограничительная пластина с ограничительными винтами, установленными над каждым дроссельным элементом, распределительную камеру, размещенную над верхней трубной решеткой и снабженную пульсатором, обеспечивающим подъем и опускание дросселирующих элементов, и сепаратор, установленйый в нижней части греющей камеры и соединенный с распределительной камерой трубой, снабженной обратным клапаном, на сферической- поверхности дросселирующих элементов в плоскости соприкосновения с входными кромками теплообменных труб выполнены продольные выемки.

При этом дросселирующие элемен ы снабжены хвостовиками, а перфорированная пластина осйащена щпилькдми с регулирующими гайками.

На фиг. 1 изображен пленочный выпарной аппарат, общий вид; на фиг. 2 и 3 - поступление исходной жидкости на внутреннюю поверхность теплообменной трубы при опущенном и поднятом дроссельном элементе соответственно.

Пленочный выпарной аппарат содержит вертикальный корпус 1, внутри которого размещейы теплообменные трубы 2, закрепленные в трубных досках 3. На входном сечении теплообменной трубы помещен дроссельный элемент 4, предназначенный для пульсационного режима генерирования пленки исходной жидкости На внутренней поверхности последней. Дроссельный элемент выг олнен в виде полого щара и на его сферической поверхности в плоскости соприкосновения с входными кромками теплообменной трубы выполнены продольные выемки 5. Кроме того, каждый дроссельный элемент снабжен хвостовиком 6.

В верхней части аппарата размещена распределительная камера 7. Для создания в камере разряжения относительно давления в теплообменных трубах посредством мембраны 8 к ней подсоединен пульсатор 9. С помощью ограничительной перфорированной пластины 10, установленной параллельно, верхней трубной доске 3, осуществляется регулировка высоты подъема дроссельных элементов и -фиксация их хвостовиков. Для этой цели ограничительная пластина снабжена щпильками 11 с регулирующими гайками 12. Наличие хвостовиков у дроссельных элементов обеспечивает вертикальность их перемещения и надежное совмещение продольных выемок с входными {сромками теплообменных труб.

В нижней части, пленочного выпарного аппарата расположена сепараторная камера -13, которая соединена импульсным трубопроводом. 14 с распределительной камерой через обратный клапан 15.

Обогрев теплообменных труб осуществляется путем прокачки теплоносителя через межтрубное пространство, образованное корпусом аппарата и наружной поверхностью теплообменных труб.

Пленочный выпарной аппарат работает следующим образом.

Исходная жидкость, например морская вода, подается в нижнюю часть распределительной камеры 7. Равномерно распределяясь ПО периметру камеры, жидкость перетекает на верхнюю трубную доску 3

и в тот момент, когда дроссельные элементы опущены вниз (фиг. 2), поступает в минимально необходимом количестве для данной тепловой нагрузки через продольные выемки 5 дроссельных элементов 4 на

внутреннюю поверхность теплообменных труб 2. Продольные выемки выполняют, в данном случае, роль перепускных каналов.

При создании пульсатором 9 разрежения в распределительной камере относительно

давления вторичного пара в теплообменных трубах, каждый дроссельный элемент поднимается вверх на установленную ограничительной перфорированной пластиной 10 с помощью регулирующих гаек 12 и щпилек 11 высоту. При этом входное сечение теплообменной трубы открывается и образуется кольцевой зазор (фиг. 3) между наружной поверхностью дроссельного элемента и внутренней кромкой трубы, через который и поступает морская вода на ороще5 ние теплообменных труб, но уже в максимально возможном количестве. С увеличе ниём давления в распределительной камере происходит опускание дроссельных элементов вниз и расход исходной жидкости снижается до первоначального минимально установленного значения вследствие закрытия дроссельными элементами входных сечений теплообменных труб (фиг. 2). Затем цикл генерирования пленки повторяется вновь.

Подача исходной жидкости на внутреннюю поверхность теплообменных труб указанным способом обеспечивает устойчивый процесс выпаривания жидкости при высоких тепловых нагрузках на аппарат, а

Q также пульсационный пленочный режим течения исходной жидко,сти, что приводит к интенсификации процесса теплообмена и снижает накипеобразование.

Образующийся при дистилляции морской 5 воды вторичный пар поступает в сепараторную камеру 13, а затем после очистки в сепараторе выводится Наружу. Рассол морской воды отводится в дренаж тоже из сепараторной камеры.

Наличие на сферической поверхности 0 дросселирующих элементов в плоскости роприкосновения с входными кромками теплообменных труб продольны:; выемок при прочих равных условиях в случае работы с -высокой тепловой нагрузкой обеспечивает снижение частоты пульсации пульсатора по сравнению с известными аппаратами в ЬЗ-1,4 раза, что приводит к уменьщению потребляемой пульсатором энергии и к увеличению срдка его службы.

Формула изобретения 1. Пленочный выпарной аппарат, по авт. са. № 636003, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивогр выпаривания при высоких тепловых Нагрузках за счет улучшения .условий орошения теплообменной поверхности, на сферической поверхности дросселируюших элементов в плоскости соприкосновения с входными кромками теплообменных труб выполнены продольные выемки.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дроссельные элементы снабжены хвостовиками.

3.Аппарат по п. I и 2, отличающийся тем, что перфорированная пластина снабжена шпильками с регулирующими гайками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 636003, кл. В 01 D 1/22, 12.08.71.

Морстя rpsfoofi/u /Jajy &то/уи мшт . Номденсат --

Фиг.

Фи1.:д