RU171384U1 - DEVICE FOR PRODUCING PURE STEAM - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам обработки воды нагреванием с однократным испарением и может быть использована для получения чистого пара с последующей его конденсацией и получением обессоленной воды высокого качества в качестве конденсаторов, испарителей, нагревателей, дефлегматоров, выпарных аппаратов в нефтехимической, химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Задачей является уменьшение габаритов устройства при упрощении его конструкции и обеспечении возможности настройки режима его работы. Устройство (фиг. 1-3) содержит цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположен горизонтально коллектор 2 для ввода рабочей среды через патрубок 3, имеющий больший диаметр, чем цилиндрический корпус 1. В корпусе 1 горизонтально размещен завихритель 5 с четырьмя каналами 6, расположенными тангенциально на расстоянии от оси устройства, равном радиусу закрутки. Вдоль оси цилиндрического корпуса 1 расположена проходящая через центр завихрителя 5 перфорированная дренажная трубка 7 с отверстиями 8, помещенная вне цилиндрического корпуса 1 в вертикальной трубе 9. В верхней части трубы 9 размещен регулирующий винт 10, закрепленный в ней с помощью контргайки 11. Труба 9 снабжена отводящим патрубком 12. При этом в центральной части днища 13 цилиндрического корпуса 1 расположен сливной патрубок 14. Выполнение коллектора для рабочей среды большего диаметра, чем диаметр цилиндрического корпуса, горизонтальное расположение его, а также горизонтальное расположение завихрителя в цилиндрическом корпусе дает возможность существенно упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства, а расположение в центре завихрителя узкого цилиндрического канала с перфорированной поверхностью и регулировочным элементом высоты расположения завихрителя в цилиндрическом корпусе дает возможность менять режим работы устройства. 4 ил.The utility model relates to means for treating water by heating with a single evaporation and can be used to produce pure steam with its subsequent condensation and obtaining high-quality demineralized water as condensers, evaporators, heaters, reflux condensers, evaporators in the petrochemical, chemical, microbiological, food and other industries. The task is to reduce the dimensions of the device while simplifying its design and providing the ability to customize the mode of its operation. The device (Fig. 1-3) contains a cylindrical housing 1, in the upper part of which is horizontally a collector 2 for introducing a working medium through a pipe 3 having a larger diameter than the cylindrical housing 1. In the housing 1 is horizontally placed a swirl 5 with four channels 6, located tangentially at a distance from the axis of the device equal to the radius of the twist. Along the axis of the cylindrical body 1, a perforated drainage tube 7 with holes 8 passing through the center of the swirl 5 is located outside the cylindrical body 1 in a vertical pipe 9. At the top of the pipe 9 there is a control screw 10 fixed in it with a lock nut 11. The pipe 9 is provided outlet pipe 12. At the same time, a drain pipe 14 is located in the central part of the bottom 13 of the cylindrical body 1. A collector for the working medium of a larger diameter than the diameter of the cylindrical body is horizontal its location, as well as the horizontal arrangement of the swirl in a cylindrical body, makes it possible to significantly simplify the design and reduce the dimensions of the device, and the location in the center of the swirl of a narrow cylindrical channel with a perforated surface and an adjusting element for the height of the swirl in the cylindrical body makes it possible to change the operating mode of the device. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам обработки воды нагреванием с однократным испарением и может быть использована для получения чистого пара с последующей его конденсацией и получением обессоленной воды высокого качества в качестве конденсаторов, испарителей, нагревателей, дефлегматоров, выпарных аппаратов в нефтехимической, химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.The utility model relates to means for treating water by heating with a single evaporation and can be used to produce pure steam with its subsequent condensation and obtaining high-quality demineralized water as condensers, evaporators, heaters, reflux condensers, evaporators in the petrochemical, chemical, microbiological, food and other industries.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является вихревой испаритель-конденсатор, описанный в патенте РФ №2580727.Closest to the claimed device in technical essence is a vortex evaporator-condenser described in the patent of the Russian Federation No. 2580727.

Известное устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса с крышкой и днищем, технологическими штуцерами, камерами для ввода и вывода теплоносителей, цилиндрических труб, снабженных распределителями жидкости и внутренними трубами, на поверхности которых выполнены сквозные каналы, к боковым кромкам которых плотно присоединены профилированные пластины, установленные в направляющих шайбах, образующие завихрители для обеспечения вращательно поступательного движения пара (газа), размещенные по высоте цилиндрических труб. При этом под каждым завихрителем установлены опорные шайбы, снабженные каналами для стекания теплоносителя, отношение внутреннего диаметра опорной шайбы d к внутреннему диаметру цилиндрической трубы D равно d/D=0,6-0,9, а в направляющих шайбах выполнены сквозные профилированные отверстия для перемещения пара (газа) в осевом направлении, причем отношение расстояния между двумя соседними опорными шайбами L к высоте столба вращающегося газожидкостного слоя Н выполняется равным L/H≤1, где величина Н равна:The known device consists of a vertical cylindrical body with a lid and a bottom, technological fittings, chambers for the input and output of coolants, cylindrical pipes equipped with liquid distributors and internal pipes, on the surface of which there are through channels, to the lateral edges of which are profiled plates installed in guide washers forming swirls to ensure rotationally translational movement of steam (gas), placed along the height of the cylindrical pipes. At the same time, support washers are installed under each swirl equipped with channels for draining the coolant, the ratio of the inner diameter of the support washer d to the inner diameter of the cylindrical pipe D is d / D = 0.6-0.9, and the through washers are made through profiled holes for moving steam (gas) in the axial direction, and the ratio of the distance between two adjacent supporting washers L to the column height of the rotating gas-liquid layer H is equal to L / H≤1, where the value of H is equal to:

Н - высота газожидкостного слоя, м,N - the height of the gas-liquid layer, m,

h - высота каналов в завихрителе, м,h is the height of the channels in the swirl, m,

ϕ - газосодержание (доля газа в жидкости),ϕ - gas content (gas fraction in the liquid),

D_ст - диаметр цилиндрической трубы, м,D _article - the diameter of the cylindrical pipe, m,

R_зав - радиус завихрителя, м,R _zav - swirl radius, m,

u_г - скорость газа в каналах завихрителя, м/с,u _g - gas velocity in the channels of the swirler, m / s,

m - масса вращающейся воды (жидкости), кг.m - mass of rotating water (liquid), kg.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная необходимостью точно выдерживать расстояние между опорными шайбами, а также большие габариты из-за вертикального расположения завихрителей. Кроме того, в устройстве отсутствует возможность выполнения настройки режима его работы.A disadvantage of the known device is the design complexity, due to the need to accurately maintain the distance between the support washers, as well as large dimensions due to the vertical arrangement of the swirls. In addition, the device does not have the ability to configure its operation mode.

Задачей является уменьшение габаритов устройства при упрощении его конструкции и обеспечении возможности настройки режима его работы.The task is to reduce the dimensions of the device while simplifying its design and providing the ability to customize the mode of its operation.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для получения чистого пара, состоящем из цилиндрического корпуса с патрубком для ввода рабочей среды, с крышкой и днищем, технологическими штуцерами и завихрителем для обеспечения вращательно-поступательного движения рабочей среды, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ в верхней части цилиндрического корпуса расположен горизонтально коллектор для ввода рабочей среды, имеющий больший диаметр, чем цилиндрический корпус, в котором горизонтально расположен завихритель с четырьмя каналами, расположенными тангенциально на расстоянии от оси установки, равном радиусу закрутки, вдоль оси цилиндрического корпуса расположена проходящая через центр завихрителя дренажная трубка с отверстиями, помещенная вне цилиндрического корпуса в вертикальной трубе, в верхней части которой размещен регулирующий винт с контргайкой, при этом в центральной части днища цилиндрического корпуса расположен сливной патрубок.The problem is solved in that in a device for producing clean steam, consisting of a cylindrical body with a nozzle for entering the working medium, with a lid and a bottom, technological fittings and a swirl to ensure rotational-translational movement of the working medium, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL in the upper part of the cylindrical body horizontally located a collector for introducing a working medium having a larger diameter than a cylindrical body, in which a swirler with four channels is horizontally located tangentially at a distance from the installation axis, equal to the radius of twist, along the axis of the cylindrical body there is a drainage tube with holes passing through the center of the swirl, placed outside the cylindrical body in a vertical pipe, in the upper part of which there is a control screw with a lock nut, while in the central part of the bottom a cylindrical body is a drain pipe.

Выполнение коллектора для рабочей среды большего диаметра, чем диаметр цилиндрического корпуса, горизонтальное расположение его, а также горизонтальное расположение завихрителя в цилиндрическом корпусе дает возможность существенно упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства, а расположение в центре завихрителя узкого цилиндрического канала с перфорированной поверхностью и регулировочным элементом высоты расположения завихрителя в цилиндрическом корпусе дает возможность менять режим работы устройства.The implementation of the collector for the working medium of a larger diameter than the diameter of the cylindrical body, its horizontal location, as well as the horizontal arrangement of the swirl in the cylindrical body makes it possible to significantly simplify the design and reduce the dimensions of the device, and the location in the center of the swirl of a narrow cylindrical channel with a perforated surface and a height adjustment element the location of the swirl in a cylindrical body makes it possible to change the operating mode of the device.

Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение ее габаритов (особенно по высоте), возможность регулирования режима работы.The technical result is a simplification of the design, reducing its size (especially in height), the ability to control the operating mode.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как горизонтальное расположение в верхней части цилиндрического корпуса коллектора для ввода рабочей среды, имеющего больший диаметр, чем цилиндрический корпус, горизонтальное расположение в цилиндрическом корпусе завихрителя с четырьмя каналами, расположенными тангенциально на расстоянии от оси установки, равном радиусу закрутки, расположение вдоль оси цилиндрического корпуса проходящей через центр завихрителя дренажной трубки с отверстиями, помещенной вне цилиндрического корпуса в вертикальной трубе, наличие в верхней части вертикальной трубы регулирующего винта с контргайкой, расположение в центральной части днища цилиндрического корпуса сливного патрубка, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive device has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as a horizontal arrangement in the upper part of the cylindrical collector body for introducing a working medium having a larger diameter than the cylindrical body, horizontal arrangement in a cylindrical swirler body with four channels located tangentially at a distance from the installation axis equal to the swirl radius, the location along the axis of the cylindrical body passing through the center of the swirl dr changes require the tube with apertures placed outside the cylindrical body in a vertical pipe, the presence of the top of the vertical tube of the adjusting screw with a lock nut, located in the central part of the bottom of the cylindrical spout body, providing a plurality of achieving the desired result.

Заявляемое устройство может быть использовано для получения чистого пара в различных отраслях промышленности, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive device can be used to obtain pure steam in various industries, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где показаны на:The utility model is illustrated by drawings, which show:

- фиг. 1 - общий вид устройства в сборе;- FIG. 1 - General view of the device assembly;

- фиг. 2 - вид устройства в разрезе по вертикали;- FIG. 2 is a vertical sectional view of the device;

- фиг. 3 - вид сверху коллектора с завихрителем;- FIG. 3 is a top view of a collector with a swirl;

- фиг. 4 - схема работы устройства.- FIG. 4 - diagram of the operation of the device.

Устройство (фиг. 1-3) содержит цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположен горизонтально коллектор 2 для ввода рабочей среды через патрубок 3, имеющий больший диаметр, чем цилиндрический корпус 1. В корпусе 1 горизонтально размещен завихритель 5 с четырьмя каналами 6_1-4, расположенными тангенциально на расстоянии от оси устройства, равном радиусу закрутки. Вдоль оси цилиндрического корпуса 1 расположена проходящая через центр завихрителя 5 перфорированная дренажная трубка 7 с отверстиями 8, помещенная вне цилиндрического корпуса 1 в вертикальной трубе 9. В верхней части трубы 9 размещен регулирующий винт 10, закрепленный в ней с помощью контргайки 11. Труба 9 снабжена отводящим патрубком 12. При этом в центральной части днища 13 цилиндрического корпуса 1 расположен сливной патрубок 14.The device (Fig. 1-3) contains a cylindrical housing 1, in the upper part of which is horizontally a collector 2 for introducing a working medium through a pipe 3 having a larger diameter than the cylindrical housing 1. In the housing 1 is horizontally placed a swirler 5 with four channels 6 _{1 -4} , located tangentially at a distance from the axis of the device equal to the radius of the twist. Along the axis of the cylindrical body 1, a perforated drainage tube 7 with holes 8 passing through the center of the swirl 5 is located outside the cylindrical body 1 in a vertical pipe 9. At the top of the pipe 9 there is a control screw 10 fixed in it with a lock nut 11. The pipe 9 is provided outlet pipe 12. In this case, a drain pipe 14 is located in the central part of the bottom 13 of the cylindrical body 1.

Работа устройства (фиг. 4) осуществляется следующим образом: перегретая горячая вода подается через подводящий патрубок 3 в коллектор 2, где она равномерно распределяется и через тангенциальные каналы 6₁-6₄ попадает в завихритель 5, в котором вблизи стенки образуется водяной вихрь, перемещаемый вдоль оси к сливному патрубку 14 по спирали. Из патрубка 14 вода в виде конической пелены истекает наружу. В центре завихрителя 5 образуется зона понижения давления и газовый вихрь, образованный паром, поступающим с поверхности водяного вихря. Образующийся пар через отверстия 8, распределенные неравномерно по длине, в дренажной трубке 7 отсасывается в отводящий патрубок 12. Насыщенность пара в газовом вихре увеличивается по мере продвижения к сливному патрубку 14, поэтому в зависимости от перемещения дренажной трубки 7 в осевом направлении относительно завихрителя 5 при помощи регулирующего винта 10 с контргайкой 11 регулируется расход пара на выходе из отводящего патрубка 12.The operation of the device (Fig. 4) is as follows: superheated hot water is supplied through the inlet pipe 3 to the collector 2, where it is evenly distributed and through tangential channels 6 ₁ -6 _{4 it} enters the swirl 5, in which a water vortex is formed near the wall, which moves along the axis to the drain pipe 14 in a spiral. From the nozzle 14, water in the form of a conical veil flows out. In the center of the swirl 5, a pressure reduction zone and a gas vortex are formed, formed by steam coming from the surface of the water vortex. The steam generated through openings 8 distributed unevenly in length in the drainage pipe 7 is sucked into the discharge pipe 12. The saturation of the vapor in the gas vortex increases as it moves toward the drain pipe 14, therefore, depending on the movement of the drainage pipe 7 in the axial direction relative to the swirl 5 when using the adjusting screw 10 with a lock nut 11, the steam flow at the outlet of the outlet pipe 12 is regulated.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство для получения чистого пара является более простым по конструкции, менее габаритным и дает возможность регулирования его работы.Compared with the prototype of the inventive device for producing pure steam is simpler in design, less overall and makes it possible to regulate its operation.

Claims (1)

Устройство для получения чистого пара, состоящее из цилиндрического корпуса с патрубком для ввода рабочей среды, с крышкой и днищем, технологическими штуцерами и завихрителем для обеспечения вращательно-поступательного движения рабочей среды, отличающееся тем, что в верхней части цилиндрического корпуса расположен горизонтально коллектор для ввода рабочей среды, имеющий больший диаметр, чем цилиндрический корпус, в котором горизонтально расположен завихритель с четырьмя каналами, расположенными тангенциально на расстоянии от оси установки, равном радиусу закрутки, вдоль оси цилиндрического корпуса расположена проходящая через центр завихрителя дренажная трубка с отверстиями, помещенная вне цилиндрического корпуса в вертикальной трубе, в верхней части которой размещен регулирующий винт с контргайкой, при этом в центральной части днища цилиндрического корпуса расположен сливной патрубок.A device for producing pure steam, consisting of a cylindrical body with a nozzle for introducing a working medium, with a cover and a bottom, technological fittings and a swirl to ensure rotational-translational movement of the working medium, characterized in that a collector for introducing the working medium is horizontally located in the upper part of the cylindrical body medium having a larger diameter than the cylindrical body in which the swirler is horizontally located with four channels located tangentially at a distance from the axis In order to equal the twist radius, along the axis of the cylindrical body there is a drainage tube with holes passing through the center of the swirl, placed outside the cylindrical body in a vertical pipe, in the upper part of which there is a control screw with a lock nut, and a drain pipe is located in the central part of the bottom of the cylindrical body.

Images