Пленочный выпарной аппарат для выпаривания кристаллизующихся растворов

 

Использование изобретения: в химической , пищевой и других отраслях промышленности . Сущность изобретения: аппарат содержит греющую камеру, распределительное устройство 2 со штуцерами 16 и 17 подачи исходного раствора и осветленной суспензии, сепаратор, имеющий штуцера подачи исходного раствора, вывода упаренной и осветленной суспензии, выгрузки комков , подачи осветленной суспензии, вывода вторичных паров, внешний циркуляцион20 ный контур с перекачивающим насосом, пульсационно-распределительное устройство со штуцерами входа осветленной суспензии и выхода ее в распределительное устройство и сепаратор. Распределительное устройство 2 содержит распределительную тарелку 18, снабженную обечайкой 19, усеченные конуса 20, свободно опирающиеся на сферические опоры, связанные посредством вертикальных подвесок 21, расположенных соосно с греющими трубами , с распределительной тарелкой 18. Распределитель йая тарелка 18 связана с корпусом распределительного устройства 2 посредством направляющих с возможностью ее ограниченного вертикального перемещения . Штуцер 17 расположен в зоне между распределительной тарелкой и ее обечайкой . Пульсационная подача осветленной суспензии в распределительное устройство 2 вызывает ограниченное вертикальное перемещение усеченных конусов 20 с одновременным их колебанием на сферических опорах 22 При этом происходит разрушение солевых пробок на входе в греющие трубки.4 ил. (Л С vi о ho ю ел ел ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 01 D 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1641379 (21) 4883112/26 (22) 14.11.90 (46) 23,09.92. Бюл. М 35 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.С.Фокин, А.М.Коган, Г.И.Скляров, А.З,Линик, Д.П,Прилепко, А,А.Лысенко, В.М.Гуторов и С.С.Корниенко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1641379, кл. В 01 D 1/22, 1987. (54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЧ1 АППАРАТ

ДЛЯ ВЫПАРИВАНИЯ КРИСТАЛЛИЗУЮЦИХСЯ РАСТВОРОВ (57) Использование изобретения; в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: аппарат содержит греющую камеру, распределительное устройство 2 со штуцерами 16 и 17 подачи исходного раствора и осветленной суспензии, сепаратор, имеющий штуцера подачи исходного раствора, вывода упаренной и осветленной суспензии, выгрузки комков, подачи осветленной суспензии, вывода вторичных паров, внешний циркуляцион1 ный контур с перекачивающим насосом, пульсационно-распределительное устройство со штуцерами входа осветленной суспензии и выхода ее в распределительное устройство и сепаратор. Распределительное устройство 2 содержит распределительную тарелку 18, снабженную обечайкой 19, усеченные конуса 20, свободно опирающиеся на сферические опоры, связанные посредством вертикальных подвесок 21, расположенных соосно с греющими трубами, с распределительной тарелкой 18. Распределительная тарелка 18 связана с корпусом распределительного устройства 2 посредством направляющих с возможностью ее ограниченного вертикального перемещения. Штуцер 17 расположен в зоне между распределительной тарелкой и ее обечайКоА. Пульсационная подача осветленной суспензии в распределительное устройство

2 вызывает ограниченное вертикальное перемещение усеченных конусов 20 с одновременным их колебанием на сферических опорах 22. При этом происходит разрушение солевых пробок на входе в греющие трубки. 4 ил.

1762955

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к выпарным аппаратам, предназначенным для выпаривания солесодержащих кристаллизующихся растворов.

Известен выпарной аппарат, содержащий греющую камеру, распределительное устройство, установленное над греющей камерой, сепаратор, расположенный в нижней части аппарата, внешний циркуляционный контур с перекачивающим насосом, всасывающий патрубок которого соединен со штуцером вывода из сапаратора осветленной суспензии, содержащей мелкокристаллический продукт, а нагнетательный патрубок указанного насоса соединен раздельными трубопроводами с распределительным устройством и сепаратором посредством пульсационно-распределител ьного устройства (1).

Данный выпарной аппарат обеспечил возможность выпаривания кристаллизующихся растворов в пленочных аппаратах. В указанном аппарате, как и предполагалось, наличие мелких кристаллов соли как в пленке упариваемого раствора, так и в сепараторе, позволило значительно уменьшить инкрустацию греющих поверхностей и образование корок на стенках сепаратора, а также получить крупнокристаллический продукт.

Недостатком известного аппарата является то, что распределительное устройство быстро забивается кристаллами соли, несмотря на пульсационную подачу суспензии, за счет перепадов давления, создаваемого пульсационным устройством.

Указанное явление приводит к нарушению пленочного режима, уменьшению времени межпромывочного пробега, вызывает необходимость промывки распределительного устройства, что приводит к разбавлению раствора. В конечном итоге, изложенные недостатки значительно снижают среднюю производительность выпарного аппарата и уменьшают надежность его работы.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы выпарного аппарата при увеличении межпромывочного времени.

Указанная цель достигается за счет того, что распределительное устройство снабжено распределительной тарелкой с

50 направляющими, размещенной над грею- 55 щей камерой с возможностью ограниченного вертикального перемещения, цилиндрической обечайкой, прикрепленной к нижней части тарелки и свободно контактирующей по периферии с верхней трубной доской, штуцером подачи осветленной суспензии в распределительное устройство, присоединенным на уровне обечайки, и пленкообразователем, выполненным в виде размещенных соосно трубам греющей камеры полых усеченных конусов, расположенных с кольцевым зазором в верхних частях труб и свободно взаимодействующих меньшими основаниями со сферическими опорами, прикрепленными к распределительной тарелке посредством вертикальных подвесок.

На фиг.1 изооражен выпарной аппарат, общий вид; на фиг.2 — распределительное устройство, общий вид; на фиг,3 — узел I на фиг.2; на фиг.4 — разрез А — А на фиг,2.

Вы па рной аппарат (фиг,1) содержит греющую камеру 1 с вертикальными трубами, закрепленными в трубных досках, распределительное устройство 2, сепаратор 3, внешний циркуляционный контур с перекачивающим насосом 4, пульсационно-распределительное устройство 5 с штуцерами входа осветленной суспензии 6 и выхода указанной суспензии 7, 8. В нижней части сепаратора установлены штуцера подачи исходного раствора 9, вывода упаренной 10 и осветленной 11 суспензий, штуцер выгрузки комков 12, Возврат осветленной суспензии в сепаратор осуществляется через штуцер 13, вывод вторичного пара производится через штуцер 14. Греющий пар подается в греющую камеру через штуцер 15. В распределительном устройстве 2 имеются штуцера подачи исходного раствора 16 и осветленной суспензии на рециркуляцию

17. Распределительное устройство 2 (фиг.2) содержит распределительйую тарелку 18 с цилиндрической обечайкой 19, которая свободно опирается на верхнюю трубную решетку в периферийной ее части.

Распределительное устройство снабжено пленкообразователем, выпол-ненным в виде усеченных полых конусов 20, закрепленных соосно трубам в тарелке на вертикальных подвесках 21 со сферическими опорами 22.

Усеченные конуса 20 опираются меньшими основаниями на указанные опоры 22, при этом большие основания конусов расположены с кольцевым зазором в верхних частях греющих труб (фиг,3). Распределительная тарелка 18 установлена в корпусе распределительного устройства 2 с возможностью ее. огра ниче нного верти кал ьно го перемещения (см.фиг.4). Штуцер подачи осветленной суспензии расположен на уровне обечайки.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор подается одновременно в распределительное устройство 2 и в нижнюю часть сепаратора через штуцер 9.

1762955

В распределительном устройстве 2, смешиваясь с суспензией, содержащей мелкокристаллический продукт, раствор в виде пленки поступает в трубки греющей камеры, где он частично испаряется эа счет тепла конденсации греющего пара. Достигнувший концентрации насыщения раствор попадает в сепаратор, где происходит окончательное снятие пересыщения. Исходный раствор, подаваемый в нижнюю часть сепаратора, в штуцер 9, классифицирует кристаллы. Суспензия, содержащая крупнокристаллический продукт, выгружается через штуцер 10. Осветленная суспензия с мелкими кристаллами соли насосом 4 подается на вход пульсационно-распределительного устройства 5, откуда подача осуществляется в распределительное устройство 2 через штуцер 17 (их может быть несколько по периметру распределительного устройства) и сепаратор 3 через штуцер 13. Суспензия, содержащая мелкокристаллический продукт и подаваемая через штуцер 17 в распределительное устройство 2, попадает в пространство, образованное распределительной тарелкой

18 (фиг,2) и обечайкой 19,,которой снабжена распределительная тарелка, Пульсации, образующиеся при работе пульсационно-распределительного устройства 5, создают перепады давлений в указанном выше пространстве. Изменение давления приводит к ограниченному вертикальному перемещению, "подергиванию" распределительной тарелки 18, которая связана с корпусом, например, посредством направляющих, как указано на фиг.4, Ограниченное вертикальное перемещение тарелки приводит к перемещению укрепленных на ней вертикальных подвесок и соответственно перемещению (встряхиванию) свободно висящих усеченных конусов. При таком перемещении системы слой кристаллов, скапливающихся на входе в греющие трубки, разрушается и смывается пленкой нисходящего раствора.

Мелкокристаллический продукт частично попадает на распределительную тарелку через зазоры между корпусом и распределительной тарелкой, а частично смешивается с исходным раствором и попадает в трубки при поднимании вместе с распределительной тарелкой 18 цилиндрической обечайки 19. Установка свободно висящих усеченных конусов 20 (фиг.3) на сферических опорах 22 позволяет конусам свободно колебаться на них. Т,е. при неравномерности отложения кристаллов вокруг греющей трубки, что естественно при работе аппарата, происходит наклон усеченного конуса в сторону, где тяжесть меньше. На определенное время ширина щели в месте наибольшего отложения соли становится больше, поток раствора, проходящий через указанную щель, увеличивается и происходит смыв кристаллов, после чего положение усеченного конуса на сферической опоре восстанавливается.

Таким образом, при работе аппарата происходит постоянное вертикальное перемещение вверх-вниз (подергивание) усеченных конусов с одновременным колебанием указанных конусов на сферических опорах, что приводит к разрушению солевых пробок и смыванию их нисходящим потоком раствора.

Указанное позволяет обеспечить надежную работу распределительного устройства, что, в свою очередь, гарантирует надежность работы аг.парата. увеличение времени межпромывочнаго пробега и средней производительности.

Формула изобретения

Пленочный выпарной аппаратдля выпаривания кристаллиэирующихся растворов, по авт.св, N 1641379, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы при увеличении межпромывочного времени, греющая камера содержит вертикальные трубы, закрепленные в труоных досках, а распределительное устройство снабжено распределительной тарелкой с направляющими, размещенной над греющей камерой с возможностью ограниченного вертикального перемещения, цилиндрической обечайкой, прикрепленной к нижней части тарелки и свободно контактирующей по периферии с верхней трубной доской, штуцером подачи осветленнОй суспензии в распределительное устройство. присоединенным на уровне обечайки, и пленкообразователем, выполненным в виде размещенных соосно трубам греющей камеры полых усеченных конусов, расположенных с кольцевым зазором в верхних частях труб и свободно взаимодействующих меньшими основаниями со сферическими опорами, прикрепленными к распределительной тарелке посредством вертикальных подвесок.

1762955

1762955

18

Составитель А. Каган

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор А. Кулакова

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3404 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5