Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией

 

Изобретение может быть использовано в химической, энергетической и смежных с ними отраслях промышленности. Аппарат содержит вертикальный корпус, греющие трубы, патрубки подачи и отвода жидкости и пара. Дно аппарата выполнено в виде усеченного конуса и имеет ровную поверхность нагрева, циркуляция исходной жидкости осуществляется посредством воздействия на нее подогретого в воздухоподогревателе воздуха. Аппарат дополнительно оснащен устройством для очистки поверхности и удаления осадка. Циркуляция исходной жидкости под воздействием подогретого воздуха ведет к интенсификации нагрева и выпаривания. 3 ил.

Изобретение относится в выпарным аппаратам и может быть использовано в химической, энергетической и смежных с ними отраслях промышленности для осуществления упаривания загрязненной жидкости с подводом тепла через теплообменные поверхности.

Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, перемешивающее устройство, расположенное в корпусе, основную паровую рубашку, размещенную в нижней части корпуса, с патрубком входа пара, присоединенным к верхней ее части, дополнительную паровую рубашку, размещенную в верхней части корпуса, с основным патрубком выхода конденсата, присоединенным к нижней ее части, и люки загрузки и выгрузки продукта (А.с. 1629082, МКИ В 01 D 1/30).

Однако в этом выпарном аппарате происходит загрязнение поверхности нагрева и образование отходов в нижней части корпуса, при этом снижается теплоотдача и интенсивность процесса выпаривания.

Известен выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с днищем, выполненным в виде усеченного конуса, представляющего собой ровную поверхность нагрева, воздуховод для отвода паровоздушной смеси, установленный на крышке, устройство для очистки поверхности нагрева и удаления осадка в виде одного или более скребков, закрепленных на валу, патрубки подачи и отвода жидкости и пара (Патент US 3456708, МКИ В 01 D 1/30 - прототип).

Однако этот выпарной аппарат имеет низкую производительность, а в процессе эксплуатации на поверхности труб происходит образование пленки, что снижает теплоотдачу и требует остановки процесса выпаривания для проведения очистки поверхности труб.

Изобретение направлено на решение задачи повышения интенсификации процесса выпаривания и производительности, упрощения очистки поверхности нагрева и удаления осадка.

Это достигается тем, что на воздуховоде для отвода паровоздушной смеси смонтирован воздухоподогреватель, который посредством трубопроводов соединен с вентилятором и одним или более воздуховодами, установленными тангенциально боковой поверхности корпуса, а вал, на котором закреплены скребки, выполнен полым и его внутренняя полость образует патрубок для отвода осадка.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, общий вид (разрез); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема подачи воздуха внутрь корпуса выпарного аппарата, вид сверху.

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, крышку 2 с горловиной 3 для отвода паровоздушной смеси и дно 4. На горловине 3 установлен воздухоподогреватель 5, в котором осуществляется подогрев воздуха при помощи паровоздушной смеси. В воздухоподогреватель 5 воздух подается вентилятором 6, а подогретый воздух направляется через один или более воздуховодов 7, установленных тангенциально боковой поверхности аппарата, внутрь корпуса 1.

Патрубок 8 служит для подачи внутрь корпуса 1 исходной жидкости.

Дно 4 выполнено в виде усеченного конуса и представляет собой ровную поверхность нагрева. Непосредственно под поверхностью нагрева расположены трубы или полости 9, в которые поступает теплоноситель и происходит подогрев исходной жидкости. Для подачи и отвода теплоносителя имеются соответствующие патрубки.

В центральной части дна 4 установлено устройство 10 для очистки поверхности нагрева и удаления осадка. Оно выполнено в виде одного или более скребков 11, которые контактируют с поверхностью нагрева. Скребок 11 закреплен на полом валу 12, который посредством привода осуществляет вращение скребка. Внутренняя полость вала 12 служит патрубком 13 для отвода осадка.

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Во внутреннюю полость корпуса 1 через патрубок 8 подается исходная жидкость. В трубы или полости 9 поступает теплоноситель, который передает теплоту исходной жидкости. Вентилятор 6 нагнетает воздух в воздухоподогреватель 5, и подогретый воздух по воздуховодам 7 поступает внутрь корпуса 1. При этом во внутренней полости корпуса, не занятой исходной жидкостью, создается вращательное движение воздуха, который, воздействуя на жидкость, приводит ее к интенсивной циркуляции.

Совместное действие поверхности нагрева, циркуляции подогретого воздуха и вращательного движения исходной жидкости способствуют повышению интенсификации процесса выпаривания.

Полученный пар вместе с воздухом (паровоздушная смесь) устремляется вверх и через горловину 3 поступает в воздухоподогреватель 5. Охлажденная паровоздушная смесь выходит из воздухоподогревателя в атмосферу.

По мере выпаривания через патрубок 8 в аппарат добавляется исходная жидкость.

Периодически включается привод устройства 10 для очистки поверхности нагрева и удаления осадка. Скребок (скребки) 11 совершает один оборот, очищая поверхность нагрева от осадка и смещая его к оси аппарата. При достижении определенной концентрации осадка, скоплении его в нижней части дна 4 при помощи циркуляции исходной жидкости и центростремительных сил создаются условия для его удаления. Это происходит при открывании патрубка 13.

Предлагаемый выпарной аппарат имеет высокую производительность, циркуляция исходной жидкости под воздействием подогретого воздуха ведет к интенсификации нагрева и выпаривания. Конструкция выпарного аппарата позволяет повторно использовать теплоту выпара для подогрева воздуха. Применение в конструкции выпарного аппарата устройства для очистки поверхности нагрева и удаления осадка позволяет его эксплуатировать длительное время с высокой производительностью.

Формула изобретения

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, содержащий вертикальный корпус с днищем, выполненным в виде усеченного конуса, представляющего собой ровную поверхность нагрева, воздуховод для отвода паровоздушной смеси, установленный на крышке, устройство для очистки поверхности нагрева и удаления осадка в виде одного или более скребков, закрепленных на валу, патрубки подачи и отвода жидкости и пара, отличающийся тем, что на воздуховоде для отвода паровоздушной смеси смонтирован воздухоподогреватель, который посредством трубопроводов соединен с вентилятором и одним или более воздуховодами, установленными тангенциально боковой поверхности корпуса, а вал, на котором закреплены скребки, выполнен полым и его внутренняя полость образует патрубок для отвода осадка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3