Установка для выпаривания кристаллизующихся растворов Советский патент 1983 года по МПК B01D1/10 

1

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к выпарным аппаратам, применяемым в химической, пищевой, металлургической и других отраслях прбмышленности.

Известны выпарные установки, содержащие трубчатый вы парной ап-парат и выносной сепаратор, подключенный к межтрубному пространству греющей камеры, в результате чего использ5ется тепло конденсации вторичного пара 1 и {2.

Недостатком этих установок является низкая производительность.

Известна установка для выпаривания кристаллизующихся растворов, содержащая выпарной аппарат с трубчатой греющей камерой, трубой вскипания и сепаратором, гидрозатворное устройство, подключенное к межтрубному пространству греющей камеры и испаритель конденсата, соединенный с гидрозатворным устройством 3.

Недостаток этой установки состоит в малой скорости циркуляции раствора.

Цель изобретения - повышение производительности установки и снижение расхода греющего пара за счет увеличения скорости циркуляции раствора.

Эта цель достигается тем, что труба вскипания подключена к паровому пространству испарителя.

На фиг. 1 изображена установка-для выпаривания кристаллизующихся растворов; на фиг. 2 - вариант многокорпусной выпарной установки.

Аппарат включает греющую камеру 1, трубу 2 вскипания, сепаратор 3, обратную циркуляционную трубу 4, штуцер 5 для отвода конденсата, гидрозатворное

10 устройство 6, состоящее из бачка 7 конденсатоотводчика и регулирующего клапана 8, испаритель 9 конденсата, регулирующий клапан 10, гидрозатвор И, штуцер 12 в нижней части трубы 12 вскипания.

Аппарат работает следующим образом.

15

Раствор при прохождении греющей камеры 1 перегревается относительно температуры кипения его в сепараторе 3 и вскипает в верхней части трубы 2 вскипания. 2Q С целью создания дополнительного напора в трубе 2 вскипания через штуцер 12 в нижней части трубы вскипания подается пар из испарителя 9 через гидрозатвор 11, предотвращающий в аварийных случаях попадание раствора с аппарата в испаритель 9.

Для исключения проскока .греющего пара в растворную часть выпарного аппарата конденсат, имеющий температуру и давление греющего пара, из щтуцера 5 для отвода конденсата поступает в бачок 7 конденсатоотводчика, в котором с помощью регулирующего клапана 8 поддерживается постоянный уровень жидкости. После регулирующего клапана 8 конденсат поступает в в испаритель 9, где он вскипает и охлаждается до температуры, равной температуре вторичного пара в сепараторе 3 плюс повышение температуры за счет повышения давления равного столбу жидкости от 1нтуцера 12 в нижней части трубы вскипания до уровня раствора в сепараторе 3. В испарителе 9 юддерживается постоянное давление регулирующим клапаном 10. Аппарат может работать самостоятельно, используя конденсат своего греюн1.его пара, и в многокорпусных выпарных, установках используя конденсат одного из предыдущих корпусов 13. Это зависит от разности те.мператур греющего пара и вторичного пара. При больinoii разности эффективно используют тепло конденсата самого аппарата, а при малой - одного из предыдущих корпусов 13.

При таком исполнении выпарного аппарата конденсат охлаждается до температуры вторичного пара в сепараторе 3 вынарпого аппарата плюс повьинение температуры за счет давления столба паро-жидкостной смеси в трубе 2 вскипа1П1я. При охлаждении конденсата в испарителе 9 образуется пар, который, поступая в трубу 2 вскипания, увеличивает скорость цпркулянии раствора по контуру выпарного аннарата, за счет увеличения разности плотностей раствора в трубе вскипания и в обратной циркулянионной трубе 4.

Увеличение скорости циркуляпии раствора по контуру выпарного аппарата уве.личивает коэффициент тенлопередачи, что, в свою очередь, повьппает производите.1ьность аппарата и снижает расход греющего пара.

При засолении греющей камеры и соотвественно снижении коэффициента тенлонередачи поддувка нара из испарителя 9 в грубу 2 вскипания создает допо.чнительный напор, что увеличивает скорость циркуляции раствора в контуре вынарного аппарата и время его работы между фомывками. Кроме того, увеличению времени работы между нромывка.ми способствует повыщение те.мпературы конденсата греющего нара при засолении греющих трубок, что увеличивает количество образующего в испарителе Р нара.

В трубу 2 вскипания подается пар, образовавшийся при кипении конденсата греющего пара, а не раствор, перегретый по отношению к температуре кипения раствора в аппарате, что возможно только в вьнтарных анпаратах второго и последующих корпусов многокорпусных выпарных установок. Кроме этого, нерегретый питательный раствор в известной конструкции подается в верхнюю часть трубы вскипания и его доля в циркулирующем растворе не может

превышать , что практически не создает дополнительного напора в трубе вскипания.

Благодаря применению в предлагаемо.м выпарном аппарате испарителя и гидрозатворного устройства для конденсата с подачей образовавп егося пара в трубу вскипания в 1,5 раза увеличивается время работы аппарата между промывками, производительность увеличивается до 20/о, расход греющего пара на единицу продукции снижается на 15-20%, более полно используется тепло конденсата греющего нара.

Формула изобретения

Установка для выпаривания кристаллизуюи1ихся растворов, содержащая выпарной аппарат с трубчатой греюп ей камерой, трубой вскипания и сепаратором, гидрозатвориое устройство, подключенное к межтрубному пространству греющей камеры, и испаритель конденсата, соединенный с гидрозатворным устройством, отличающаяся тем, что. с целью повьщ1ения ее производительности и снижения расхода греющего пара за счет увеличения скорости циркуляции

раствора, труба вскипания подключена к наровому пространству иснарителя.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

1.Патепт Великобритании МЬ 1122179, кл. В 1 В, 1968.

2.Патент Великобритании № 2057278, кл. В 1 В, 01.04.81.

3.Патепт США № 3475281, кл. 203-26, 1966.

11

а кденмаи шоемсат i ui.l 1 Вторичный hap - // Ох/Юткдениьш конденсат