Выпарной аппарат с вынесеннойзоной кипения

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<11>850097 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18,10.79 (21) 2828417/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300731. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 30.07.81 (51)М. Кл3

В О1 О 1/1О

Государственный комитет

СССР ио делам изооретеиий и открытий (53) УДК 88. о48. ь41 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Левераш и Г. В. Медведев (71) Заявитель (54) ВЫПАРНОЙ АППАРАТ С ВЫНЕСЕННОЙ ЗОНОЙ КИПЕНИЯ

Изобретение относится к выпарному оборудованию, применяемому в химической, пищевой промышленностях и цветной металлургии, а более конкретно — к выпарным аппаратам с центральной подъемной трубой в контуре циркуляции.

Известны аппараты с принудительной циркуляцией, содержащие греющуюкамеру, контур циркуляции с подъемной:.трубой, введенной в сепаратор по его оси, отбойник и циркуляционный насос 11|.

Известны также аппараты с одной или несколькими плоскими или цилиндрическими перегородками в подъемной трубе 2) .

Однако в таких аппаратах раствор, входя снизу в сепаратор, после поворота в колене подъемной трубы приобретает гидродинамическую неоднородность, т.е. в потоке нарушается осесимметричность скоростей по сечению, что неизбежно вызывает интенсивное раскачивание уровня раствора в сепараторе и ряд вытекающих из него технологически вредных последствий. Раскачивание многотонной массы раствора в объеме сепаратора передается в виде знакопеременной вибрации всему корпусу аппарата, расшатывает его крепеж и несущие строительные конструкции, ограничивает интенсификацию процесса упаривания, увеличивает лотери продукта с вторичным паром.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому .является аппарат, содержащий сепаратор, соединенную с ним посредством циркуляционной трубы гренидую камеру и установлнную по оси сепаратора трубу вскипания с продольной перегородкой (31.

Недостаток известного аппарата— колебание уровня жидкости в сепараторе °,Цель изобретения - стабилизация

2О процесса упаривания и повьваение надежности аппарата за счет устранения колебаний уровня жидкости в сепараторе.

Указанная цель достигается тем, 25 что перегородка в трубе вскипания выполнена винтовой.

На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, общий вид на фиг. 2 и 3 варианты выполнения перегородок в трубе вскипания.

850097

Выпарной аппарат содержит сепаратор 1, трубу вскипания 2 с продольной перегородкой 3, установленной на выходе из трубы 2, расположенной в сепараторе 1 по его оси, греющую камеру 4, циркуляционную трубу 5.

Перегородка 3 выполнена изогнутой по винтовой линии в виде плоскости, закрученной на 90о(фиг.2), или -в виде трехлопастного элемента, закру ченного на 90 (фиг.3). Возможно и другое выполнение перегородки.

f0

Диаметр перегородки (в плане) равен внутреннему диаметру подъемной трубы, а ее оптимальная длина равна 1,5d.

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Из греющей камеры 4 жидкость поступает в поворотное колено трубы вскипания, где приобретает гидродинамически неоднородную структуру: одна половина (в продольном сечении) имеет большее давление, чем вторая, и, соответственно, меньшую скорость. гаЧ

М0

Если различные "живые силы

25 и — этих двух половин потока не

2. выровнять, то возникает раскачивание уровня.

Винтовая поверхность перегородки

3 усредняет энергетическую неравноценность масс жидкости, выбрасываемых из трубы 2 в объем сепаратора 1.

При этом часть энергии напора потока переходит в кинетическую энергию вихревого движения среды, что З5 предотвращает эффект раскачи%ания уровня раствора.

Гидравлическое сопротивление перегородки 3 при скорости потока до

1,5-2,0 м/с незначительно (10- 40

18 мм вод.ст.).

Выпарной аппарат с перегородкой, выполненной в виде винтовой поверхности, обладает новым гидродинамичес-. ким качеством: в массе раствора отсутствуют неуравновешенные инерционные силы и этим разрешается противоречие между повышением надежности его работы и интенсификацией процесса выпаривания.

Выполнение перегородки 3, изогнутой по винтовой линии, способствует, кроме того, уменьшению брызгоуноса.

Таким образом, отпадает необходимость в установке отбойника.

Перечисленные преимущества предлагаемого изобретения открывают воЪможность дальнейшей интенсификации процесса упаривания, ликвидируют необходимость создания усиленных вибростойких строительных конструкций, а также периодических ремонтов узлов крепления аппаратов к опорам. Кроме того, снижаются потери продукта с брызгоуносом.

Выпарной аппарат предлагаемой конструкции был испытан при различных режимах работы на модельной установке в условиях гидродинамического подобия течений жидкой среды и обнаружил способность полностью устранять раскачивание уровня раствора.

Формула изобретения

Выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения, содержащий сепаратор, соединенную с ним посредством циркуляционной трубы греющую камеру и установленную по оси сепаратора трубу вскипания с продольной перегородкой, о т л и ч а ю щ и и с ÿ òåì, что, с целью стабилизации процесса упари.вания и.повышения надежности аппарата за счет устранения колебаний уровня жидкости в сепараторе, перегородка в трубе вскипания выполнена винтовой.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9207208, кл. В 01 0 1/10, 1968.

2. Левин Р.Е. Новый выпарной аппарат. М., 1957, с. 135, 178.

3. Авторское свидетельство СССР

Ð610532, кл. В 01 D 1/00, 1978.

850097

Рее. г

Рие. Ю

Составитель Е. Сотникова

Техред А.Ач Корректор М.Коста .

Редактор И.Ковальчук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6175/4 Тираж 70б Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

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