Выпарной пленочный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B01D1/22 

.(54) ВЫПАРНОЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

1

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, а именно к устройству выпарных аппаратов, испарителей с падающей пленкой, и может быть использован для выпаривания растворов с целью повышения их концентрации,., а также в качест- 5 ве испарителя в процессах вакуумной ректификации.

Известен выпарной пленочный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри KOtoporo размещены укреп- ю ленные в трубных рещетках испарительные трубы, над которыми на верхней трубной рещетке установлены кольцевая перегородка и колпак, образующий с перегородкой гидравлический затвор. В верхних концах труб установлены ниппели с наклонным, раз- 15 резом, снабженным снаружи ребрами, а в нижней части корпуса размещено сепарационное устройство, состоящее из обечайки с зубчатыми кромками и горизонтальной плиты, установленной внутри обечайки 1.

Известен выпарной пленочный аппарат, состоящий из вертикального цилиндрического корпуса, внутри которого размещены укрепленные в трубных рещетках испарительные трубы, на верхней трубной рещетке установлена кольцевая перегородка, в нижней части корпуса размещено сепарационное устройство, на верхних концах труб установлены пленКообразователи, выполненные в виде патрубков с герметизирующими кольцами и многозаходными спиралями 2.

В известных аппаратах не обеспечивается одинакового расхода жидкости в теплообменные трубы. Поступающая жидкость переливается через кольцевую перегородку и растекается по трубной рещетке, откуда сливается в испарительные трубы. При растекании жидкости от кольцевой перегородки к центру аппарата неизбежно возникает градиент уровня жидкости на трубной рещетке, который вызывает неодинаковый расход жидкости в разные испарительные трубы, что снижает производительность аппарата.

Цель изобретения - повыщение производительности выпарного пленочного аппарата за счет более равномерного распределения жидкости по испарительным трубам.

Цель достигается тем, что в известном выпарном пленочном аппарате, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещены укрепленные в трубных решетках испарительные трубы, на верхней трубной решетке установлена кольцевая перегородка, сепарационное устройство, размешенное в нижней части корпуса, пленк)образователи, установленные на верхних концах труб и выполненные в виде патрубков с герметизируюшими кольцами и многозаходными спиралями, каждый патрубок пленкообразователя снабжен колпачком. В предлагаемом выпарном пленочном аппарате, если вследствие наличия градиента уровня жидкости на трубной решетке увеличится расход жидкости, находящейся при температуре кипения, в какую-либо теплообменную трубу по сравнению с другими трубами, это приведет к увеличению парообразования в трубе и к увеличению ее гидравлического сопротивления, что вызовет понижение уровня жидкости под колпачком, закрываюшим трубу, вследствие чего уменьшится расход жидкости, переливаюш,ейся через патрубок в эту трубу. Многозаходные (двух, трехзаходные) спирали, закрепленные к нижнему концу патрубка, равномерно распределяют жидкость по внутренней поверхности теплообменных труб. Отсутствие узких зазоров в конструкции распределителей жидкости исключает их засорение механическими примесями. На фиг. 1 изображен обший вид выпарного пленочного аппарата; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1. Аппарат содержит корпус 1 с помешенны.ми внутри него теплообменными трубами 2, закрепленными в трубных решетках 3. На верхней трубной решетке установлена кольцевая перегородка 4. В нижней части корпуса размещено сепарационное устройство, состоящее из обечайки с зубчатыми кромками 5 и г.оризонтальной плиты 6. укрепленной внутри обечайки 5.В верхних концах телообменных труб 2 установлены цилиндрические патрубки 7 с кольцевой проточкой, в которых размещены герметизирующие кольца 8 из асбеста или фторопласта. К нижним концам патрубков закреплены Многозаходные спирали 9, выполненные, например, из проволоки, над верхними концами патрубков 7 закреплены колпачки 10. Греющий пар поступает через штуцер 11, а конденсат отводится через штуцер 12. Выпариваемый раствор поступает в аппарат через тангенциальный патрубок 13. Образующий пар выходит через штуцер 14, а обработанный раствор выводится через штуцер 15. Над штуцером 15 распбложен отбойник 16. Выпарной пленочный аппарат работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость поступает в аппарат через тангенциальный патрубок 13 и переливается через кольцевую перегородку 4. Растекаясь по верхней трубной решетке 3, жидкость затекает под колпачки 10 и переливается через края патрубков 7 в теплообменные трубы 2. В теплообменных трубах жидкость взаимодействует с многозаходными спиралями 9, приобретает вращательное движение и равномерно распределяется по внутренней поверхности труб. Кольца 8 из асбеста или фторопласта препятствуют протеканию жидкости между патрубками 7 и теплообменными трубами 2. Образующийся в теплообменных трубах пар движется вниз по трубам и выходит через шгуцер 14, а отработанный раствор попадает на горизонтальную плиту 6 сепарационного устройства, переливается через обечайку с зубчатыми кромками 5 и выходит из аппарата через штуцер 15. Отбойник 16 препятствует увеличению пара обработанной жидкостью. Наличие колпачков над каждой теплообменной трубой снижает неравномерность расхода жидкости по трубам, вызванную неравномерностью уровня жидкости на трубной решетке, в 2-7 раз. Формула изобретения Выпарной пленочный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, размешенные в нем испарительные трубы, закрепленные в трубных решетках, на верхней из которых установлена кольцевая перегородка, пленкообразователи, установленные на верхних концах труб и выполненные в виде патрубков с герметизирующими кольцами и многозаходными спиралями, сепарационное устройство, размещенное в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности за счет более равномерного распределения жидкости по испарительным трубам, каждый патрубок пленкообразователя снабжен колпачком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 181036, кл. В 01 D 1/22, 1968. 2.Колач Т. А., Радун Д. В. Выпарные станции. М., «Химия, 1963, с. 40, фиг. 19.