Пленочный выпарной аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 1/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832020/26 (22) 29.05.90 (46) 30.01.93, Бюл. М 4 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) E.Ï,Íîâèêoâ, Л,П.Перцев и П.Е.Новиков (56) Патент США М 3366158, кл. 159-13, 1968, Патент СССР М 1069602, кл, В 01 0 1/22, 1984. (54) ПЛЕНОЧНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ (57) Использование; в выпарных устройствах для концентрирования растворов, имеющих тенденцию к вспениванию и выделению

„„5UÄÄ 1790966 А1 осадков. Сущность изобретения: пленочный выпарной аппарат содержит пленкообразующие насадки 6, установленные на верхних торцах пластинчатых теплообменных элементов 3 и выполненные в виде перевернутого желоба криволинейного профиля, кромки которого примыкают к поверхностям теплообменных элементов 3. Подлежащий упариванию раствор поступает на распределительное устройство 5 и далее на пленкообразующие насадки 6, откуда в виде сплошной пленки стекает по поверхности теплообменных элементов. Упаренный раствор с помощью рециркуляционного насоса отводится из аппарата. 3 ил.

1790966

Изобретение относится к выпарной технике, а.имейно к выпарным устройствам и аппаратам для концентрования различных . растворов, имеющих тенденцию к вспениванию и выделению осадков, например черные сульфатные щелока, дрожжевые суспензии и другие.

Известен выпарной пленочный аппарат для концентрирования растворов, содержащий вертикальный корпус с размещенным в нем множеством вертикальных пустотелых пластинчатых греющих элементов, над которыми размещен форсуночный распределитель упариваемого раствора и устройство для рециркуляции раствора.

Недостатком аппарата являются потери тепловой производительности из-за большой неравномерности распределения упариваемого раствора по нагревательным элементам.

Прймененная в данном аппарате систем распределения раствора с помощью форсунок. не обеспечивает сплошной пленки течения раствора по теплообменным эле. ментам, что приводит к потере полезной его мощности, так как часть поверхности теплообмена не орошается упариваемым раствором.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для выпаривания растворов, содержащее вертикальный корпус, паровую камеру с пластинчатыми теплообменными элементами, объединенными в пакеты, над которыми находится сепаратор, патрубок для подачи раствора и распределителя раствора в виде перфорированных труб, патрубка для отвода раствора на рециркуляцию, рециркуляционного насоса, циркуляционную трубу, патрубки для отвода вторичного пара, под ачи свежего пара и отвода конденсата.

Недостатком этой конструкции аппарата является то, что вытекающие из перфорированных труб распределителя струйки раствора при достижении кромки пластинчатого теплообменного элемента, которая напоминает собой лезвие ножа, рассекаются на две половины и в виде отдельных струек стекают по поверхности нагрева, расширяясь и формируясь в пленку на некотором расстоянии от верхней кромки теплообменного элемента, При этом значительная часть поверхности не омывается пленкой упариваемого раствора. В результате такого формирования пленки часть поверхности теплообмена аппарата не используется для упаривания раствора.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков из15

40 вестных конструкций выпарных пленочных аппаратов.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата эа счет равномерного распределения пленки упариваемого раствора по всей поверхности теплообмена.

Сущность изобретения заключается в том, что пленочный выпарной аппарат для концентрирования растворов, содержащий корпус с размещенными в нем вертикально пластинчатыми теплообменными элементами, распределительное устройство с отверстиями для подачи концентрируемого раствора на теплообменные элементы, ре- . циркуляционный насос, подключенный к распределительному устройству и накопителю концентрируемого раствора, патрубки для подачи исходного раствора и греющего пара, патрубки для отвода упаренного раствора вторичного пара и конденсата, согласно изобретению, снабжен пленкообразующими насадками, установленными на верхних торцах каждого пластинчатого теплообменного элемента и выполненными в виде перевернутого желоба криволинейного профиля, при этом боковая поверхность насадки сопряжена с боковой поверхностью теплообменного элемента, а отношение длины окружности каждого отверстия распределительного устройства к длине дуги поперечного сечения пластинчатого теплообменного элемента составляет 2,2-2,8.

Наличие пленкообразующих насадок в аппарате позволяет сразу, начиная от торца пластинчатого теплообмен ного элемента, равномерно распределять пленку раствора по всей поверхности теплообмена, увеличивая тем самым производительность по выпаренной влаге, т.е. значительно улучшая теплопроизводительность аппарата.

На фиг.1 изображен общий вид заявляемого пленочного выпарного аппарата; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3— поперечный разрез пластинчатого теплооб45 менного элемента с пленкообразующей на садкой.

Пленочный выпарной аппарат содержит корпус 1 с эллиптическими днищами, накопитель раствора 2, пластинчатые верти50 кальные теплообменные элементы 3, объе,диненные в пакеты 4, Над теплообменными элементами 3 находится распределительное перфорированное устройство 5 для раствора и пленкообраэующие насадки 6, 55 выполненные в виде Перевернутого желоба криволинейного профиля, Боковая поверхность насадки 6 сопряжена с боковой поверхностью теплообменного элемента. Аппарат содержит также сепарационный брызгоотделитель 7, устройство 8 для промывки брызго1790966 отделителя, патрубок 9 для подачи в теплообменные элементы греющего пара, патрубок 10 для отвода вторичного пара из корпуса аппарата, патрубок 11 для подачи исходного раствора .в распределительное устройство 5, патрубок 12 для отвода упаренного раствора из накопителя, патрубок

13 для отвода конденсата греющего пара, патрубок 14 для отвода неконденсирующихся газов из пластинчэтых теплообменных элементов 3, рециркуляционный насос 15 и рециркуляционный трубопровод 16.

Пленочный выпарной аппарат работает следующим образом, Исходный раствор, подлежащий упариванию, поступает через патрубок 11 на распределительное устройство -5. С помощью . этого устройства раствор через перфорированные отверстия равномерно поступает на установленные на верхних торцах каждого пластинчатого теплообменного элемента пленкообразующие насадки 6 и далее в виде сплошной пленки стекает к низу по поверхности пластинчатых теплообменных элементов, испаряясь и концентрируясь, Упаренный раствор собирается в накопителе 2 и через патрубок 12, рециркуляционные трубы 16 с помощью насоса 15 отбирается из аппарату, Греющий пар через патрубок 9

- поступает внутрь пластинчатых теплообменных элементов 3, Конденсат греющего пара и неконденсирующиеся газы отводятся из аппарата через патрубки 12 и 14. Вторичный пар, образующийся изупариваемого ðàñтвора, движется между плэстинчатыми теплообменными элементами к сепарационному брызгоотделителю 7 и далее через патрубок 10 отводится из корпуса аппарата.

Наличие пленкообразующих насадок на торцах каждого пластинчатого теплообмен5 ного элемента обеспечивает повышение производительности аппарата по выпаренной воде.

Формула изобретения

10 Пленочный выпарной аппарат для концентрирования растворов, содержащий корпус с размещенными в нем вертикально пластинчатыми теплообменными элементами, распределительное устройство с отвер15 стиями для пода и концентрируемого раствора на теплообменные элементы, рециркуляционный насос, подключенный к распределительному устройству и накопителю концентрируемого раствора, патрубки

20 для подачи исходного раствора и греющего пара, патрубки для отвода упаренного раствора, вторичного пара и конденсата, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата за счет рав25 номерного распределения пленки упарива емого раствора по всей поверхности теплообменэ, он снабжен пленкообразующими насадками, установленными на верхних торцах каждого пластинчатого теплообмен30 ного элемента и выполненными в виде перевернутого желоба криволинейного профиля, при этом боковая поверхность насадки сопряжена с боковой поверхностью теплообменного элемента, а отношение длины

35 окружности каждого отверстия распределительного устройства к длине дуги поперечного сечения пластинчэтого теплообменного элемента составляет 2,2 — 2,8.

1190966

Фиг. 1

Составитель Е.Нвиков

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор 3,Ходакова

Корректор Н.Ревская

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

Заказ 110 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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