Центробежный выпарной аппарат

 

Изобретение относится к конструкции устройств для концентрирования растворов и позволяет интенсифицировать процесс выпаривания. Аппарат содержит вертикальный корпус 1, на днище которого с зазором относительно боковой поверхности установлена цилиндрическая емкость 13. Внутри емкости расположен греющий элемент, верхняя часть которого выполнена в виде воронки 14. На вращающемся валу 7 закреплено подпорное устройство, имеющее форму перевернутого стакана 18 с перфорированной боковой стенкой 19 и обеспечивающее интенсивный отвод вторичного пара. На стакане 18 закреплена гибкая сетка 20. За счет вертикального перемещения вала обеспечивается необходимый контакт сетки с теплопередающей поверхностью, по которой стекает испаряющаяся пленка жидкости. 1 з.п.ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 г4

5 го

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4389746/28-26 (22) 10.03.88 (46) 30.08.90. Бюл. ¹ 32 (71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной. промышленности (72) А,A.Òâoðàãîâ и В.В,Козлов (53) 66.048.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1274699, кл. В 01 D 1/22, 1986. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЫПАРНОЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкции устройств для концентрирования растворов и позволяет интенсифицировать процесс выпаривания. Аппарат содержит вертикаль„„Я2„„1588427 А1 ный корпус 1, на днище которого с зазором относительно боковой поверхности установлена цилиндрическая емкость 13, Внутри емкости расположен греющий элемент, верхняя часть которого выполнена в виде воронки 14, На вращающемся валу 7 закреплено подпорное устройство, имеющее форму перевернутого стакана 18. с перфорированной боковой стенкой 19 и обеспечивающее интенсивный отвод вторичного пара. На стакане 18 закреплена гибкая сетка 20. За счет вертикального перемещения вала обеспечивается необходимый контакт сетки с теплспередающей поверхностью, по которой стекает испаряющаяся пленка жидкости, 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1588427

Изобретение относится к конструкции устройств для выпаривания растворов и может быть использовано в текстильной про мышленности, например, в технологическом процессе мерсеризации 5 тканей, а также в пищевой, химической и других смежных отраслях промышленности, Цель изобретения — интенсификация процесса выпаривания. 10

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, общий вид.

Центробежный выпарной аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с днищем 2, снабженного конт- 15 рольным цилиндром 3 с перфорированным патрубком 4 и пробкой 5, а также съемной крышкой 6. На оси корпуса 1 с возможностью вращения и вертикального перемещения размещен вал 7, а на платиках крышки 20

6 смонтированы регулируемый электропривод 8 и механизм 9 перемещения с ручкой.

10. Крышка 6 имеет патрубок 11 выхода вторичного пара. На днище 2 с зазором 12 к стенке корпуса 1 установлена цилиндриче- 25 ская емкость 13, В емкости 13 расположен греющий элемент, вь полненный в виде воронки 14 со сливом 15, По наибольшему диаметру во- 30 ронки 14 вмонтирован вогнутый направляющий скат 16 с прорезями 17, На валу 7 закреплено подпорное устройство в форме стакана 18 с перфорированной стенкой 19.

К последней подвешена гибкая металличе- 35 ская сетка 20 с прилеганием-к воронке 14.

Внутри стакана 18 и стенки 19 образована камера 21 испарения, Над днищем 2 в емкости 13 расположена наклонная пластина 22, а между днищем 2 и пластиной 22 имеется 40 патрубок 23 вывода концентрированного раствора, Емкость 13 снабжена патрубками

24 и 25 подачи пара и отвода конденсата.

Центробежный выпарной аппарат работает следующим образом, 45

В перфорированный патрубок 4 подается исходный раствор, где происходит его фильтрация. Одновременно раствор заполняет контрольный цилиндр 3 и зазор 12, в котором разогревается до температуры ки- 50 пения. При стабилизации уровня в цилиндре 3 в работу включается электропривод 8 для вращения вала 7. В зависимости от вязкости и плотности исходного раствора поворотом ручки 10 и опусканием вала 7 55 обеспечивается прилегание сетки 20 к поверхности воронки 14, Разогретый раствор из зазора 12 медленно поступает в верхнюю часть емкости

13 к скату 16. Для устранения влияния выпуклого мениска жидкости и ликвидации неравномерного слива в скате 16 выполнены прорези 17, расположенные ниже мениска, Через эти прорези 17 раствор струйками стекает по вогнутому направляющему скату

16, выполненному в виде участка поверхности тора. На этом участке из-за отрицательной кривизны поверхности происходят поджатие и воссоединение струек в тонкий слой, Затем раствор поступает в воронку 14.

Скорость стока рассчитывается из условия неразрывности потока. Наклон и диаметры воронки, как диаметры оснований усеченного конуса, выбираются из условия сохранения постоянной толщины тонкого слоя жидкости на поверхности воронки.

Ввиду сужения воронки и постоянной толщины слоя достигается практически постоянный коэффициент теплопередачи по всей рабочей поверхности воронки, а благодаря трению гибкой сетки 20 по воронке 14 осуществляется задер>кка стекания. Жидкость по воронке стекает по удлиненному спиральному пути, а силы сопротивления, возникающие при перемещении сетки, противоположны силам стока, Происходит размазывание слоя по всей поверхности воронки 14 с ликвидацией сухих мест при перегреве поверхности, При вращении перфорированного стакана 18 в камере 21 испарения при небольшом разрежении достигается закручивание потока вторичного пара. Последний пар действием центробежных сил отводится через отверстия в стенке 19 стакана 18 и патрубок 11 из аппарата.

Выпаренный горячий раствор с высокой концентрацией через конусный слив 15 по днищу 2 поступает в выводной патрубок 23.

При использовании эластичного легкого элемента, каким является сетка 20, снижаются требования к точности установки крышки, привода, вала и стакана; она легко без заклинивания перемещается по воронке, причем пусковой момент на электроприводе и усилия в элементах передачи существенно снижаются. Для промывки аппарата снимается крышка и в контрольном цилиндре 3 в патрубке 4 вывинчивается пробка 5.

Таким образом, эффективная работа аппарата достигается за счет предварител ьного подогрева раствора в зазоре 12 до температуры, близкой к температуре кипения, обеспечения постоянной толщины пленки жидкости на всей теплопередающей поверхности и необходимой ее задержки при выпаривании, а также за счет интенсификации отвода вторичного пара.

1588427

Формула изобретения

Составитель В. Золотов

Редактор И. Касарда Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Патай

Заказ 2499 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1. Центробежный выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус с днищем, вал, установленный на оси корпуса, 5 греющий элемент; подпорное устройство, установленное на валу, патрубки подачи пара и отвода конденсата, подвода и вывода раствора,отличающийся тем,что,с целью интенсификации процесса выпари- 10 вания, он снабжен цилиндрической емкостью, установленной на днище с зазором относительно боковой поверхности корпуса, греющий элемент размещен внутри ци15 линдрической емкости, подпорное устройство имеет форму перевернутого стакана с перфорированной боковой поверхностью и снабжено гибкой сеткой, закрепленной на

его открытом торце и контактирующей с верхней частью греющего элемента, при этом верхняя часть греющего элемента выполнена в виде воронки, а вал установлен с возможностью вертикального перемещения.

2. Аппарат по п.1, отл и ча ю щи и с я тем, что греющий элемент снабжен вогнутым направляющим скатом с прорезями, размещенным на его периферии.