RU62537U1 - EVAPORATOR - Google Patents

Abstract

Использование: для концентрирования растворов в химической промышленности, а также при опреснении соленых вод. Сущность полезной модели: Выпарной аппарат с падающей пленкой содержит вертикально установленные испарительные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, установленный над верхней трубной решеткой теплообменник-подогреватель с горизонтальными нагревательными трубами, скомпонованными в вертикальные ряды, с патрубком подвода пара в трубы, а также сепаратор. Новым в аппарате является то, что испарительные трубы скомпонованы в коридорный пучок с параллельными рядами труб с количеством промежутков между рядами n, a нагревательные трубы теплообменника-подогревателя скомпонованы в n+1 вертикальных рядов, размещенных с шагом S, равным интервалу между рядами испарительных труб, причем вертикальные проекции осей вертикальных рядов труб подогревателя на верхнюю трубную решетку смещены относительно рядов испарительных труб наполовину интервала S. Кроме того, ороситель может быть выполнен в виде перфорированной полки с бортами, отверстия в которой располагаются рядами по вертикальным проекциям осей нагревательных труб подогревателя. Паровой патрубок подогревателя может быть сообщен с патрубком вывода вторичного пара из сепаратора аппарата. Нагревательные трубы подогревателя установлены с наклоном в сторону движения пара по этим трубам. При этом угол наклона труб подогревателя составляет не менее 3° от горизонтали. На нижних нагревательных трубах каждого вертикального ряда их в подогревателе на наружной поверхности снизу могут быть выполнены выступы или на трубах могут быть установлены кольца, примыкающие к наружной поверхности этих труб.Usage: for the concentration of solutions in the chemical industry, as well as in the desalination of salt water. The essence of the utility model: An evaporator with a falling film contains vertically mounted evaporation tubes fixed in the upper and lower tube sheets, a heat exchanger-heater installed above the upper tube sheet with horizontal heating pipes arranged in vertical rows, with a pipe for supplying steam to the pipes, and separator. What is new in the apparatus is that the evaporation pipes are arranged in a corridor bundle with parallel rows of pipes with the number of gaps between the rows n, and the heating pipes of the heat exchanger-heater are arranged in n + 1 vertical rows placed with a step S equal to the interval between the rows of evaporation pipes, moreover, the vertical projections of the axes of the vertical rows of heater pipes on the upper tube sheet are offset relative to the rows of evaporation pipes by half the interval S. In addition, the sprinkler can be made in the form of a perforation oriented shelf with sides, the holes in which are arranged in rows along the vertical projections of the axes of the heater heating pipes. The steam pipe of the heater can be in communication with the pipe output of the secondary steam from the separator apparatus. Heater heating pipes are installed with an inclination in the direction of steam movement through these pipes. In this case, the angle of inclination of the heater pipes is at least 3 ° from the horizontal. On the lower heating pipes of each vertical row in the heater on the outer surface below, protrusions can be made or rings can be installed on the pipes adjacent to the outer surface of these pipes.

Description

Полезная модель относится к выпарному оборудованию, используемому в химической промышленности, а также в опреснителях соленых вод и может быть применена в других отраслях техники, где осуществляется концентрирование растворов.The utility model relates to evaporation equipment used in the chemical industry, as well as in salt water desalination plants and can be used in other branches of technology where solutions are concentrated.

Проведенные исследования и опыт промышленной эксплуатации показывают, что наиболее эффективными при осуществлении процесса выпаривания являются выпарные аппараты с падающей пленкой. Конструктивная простота и высокая интенсивность теплопередачи обусловливают меньшую металлоемкость этих аппаратов и более низкую стоимость их по сравнению с другими типами выпарных аппаратов.The studies and experience of industrial operation show that the most effective in the implementation of the evaporation process are evaporators with a falling film. Constructive simplicity and high heat transfer intensity result in lower metal consumption of these devices and their lower cost in comparison with other types of evaporators.

При этом тепловая экономичность и эффективность работы выпарных установок с использованием выпарных аппаратов с падающей пленкой в значительной степени определяются полнотой нагрева исходного раствора, поступающего в аппарат на выпаривание, до температуры кипения или перегревом его выше этой температуры, а также затратами на процесс нагрева.In this case, the thermal efficiency and operation efficiency of evaporators using evaporators with a falling film is largely determined by the completeness of heating of the initial solution entering the apparatus for evaporation to a boiling point or by overheating above this temperature, as well as the costs of the heating process.

Известны выпарные установки (выпарные комплексы), в которых нагрев исходного раствора или продукта, подлежащего выпариванию в выпарных аппаратах с падающей пленкой, производится в отдельных кожухотрубных аппаратах-подогревателях, сообщающихся с выпарным аппаратом растворными и паровыми трубопроводами (см., например, книгу: Липатов Н.Н., Харитонов В.Д. "Сухое молоко". М., изд. "Легкая и пищевая промышленность", 1981, стр.65, рис.16). Недостаток такого выпарного комплекса состоит в высокой металлоемкости и больших габаритах из-за раздельного размещения выпарных аппаратов и подогревателей, вследствие чего для таких комплексов требуются большие производственные площади.Evaporation plants (evaporation complexes) are known in which the initial solution or product to be evaporated in falling film evaporators is heated in separate shell-and-tube heaters that communicate with the evaporator with solution and steam pipelines (see, for example, the book: Lipatov NN, Kharitonov VD "Milk powder. M., ed." Light and food industry ", 1981, p. 65, Fig. 16). The disadvantage of such an evaporation complex is its high metal consumption and large dimensions due to the separate placement of evaporators and heaters, as a result of which large production areas are required for such complexes.

Известен другой выпарной комплекс, включающий выпарной аппарат с падающей пленкой и подогреватель исходного раствора (А.с. СССР №856476. Пленочный опреснитель. В 01 D 1/22). Выпарной аппарат содержит вертикально установленные испарительные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках. Над верхними концами испарительных труб установлены пленкообразующее устройство, выполненное в виде патрубков, вставленных сверху в испарительные трубы и жестко закрепленных в перфорированном диске, располагающемся над верхней трубной решеткой. Над этим пленкообразующим устройством установлен защитный Another evaporation complex is known, including an evaporator with a falling film and a heater of the initial solution (AS USSR No. 856476. Film desalination plant. 01 D 1/22). The evaporator contains vertically mounted evaporation tubes fixed in the upper and lower tube sheets. Above the upper ends of the evaporation tubes, a film-forming device is installed, made in the form of nozzles inserted from above into the evaporation tubes and rigidly fixed in a perforated disk located above the upper tube sheet. A protective film is installed above this film-forming device.

раствороотводящий колпак, выше которого размещен теплообменник с горизонтальными теплообменными трубами, в которые через патрубок вводится греющий пар. Над горизонтальными теплообменными трубами располагается оросительное устройство с форсунками для орошения наружной поверхности этих труб и создания на ней пленки исходного раствора.a solvent-removing hood, above which a heat exchanger with horizontal heat-exchange tubes is placed, into which heating steam is introduced through the pipe. An irrigation device with nozzles is located above the horizontal heat exchange tubes to irrigate the outer surface of these pipes and create a film of the initial solution on it.

Этот известный выпарной комплекс работает следующим образом.This known evaporation complex operates as follows.

Исходный раствор (морская вода) поступает в ороситель, через сопла его разбрызгивается на горизонтальные трубы теплообменника и в виде тонкой пленки стекает сверху вниз по наружным поверхностям этих труб, затем попадает на защитный колпак и по желобам гофрированного колпака отводится на периферийную часть расположенного ниже пленкообразующего устройства на перфорированный диск. Далее выпариваемый раствор вытекает через отверстия диска в слой раствора, образующийся на верхней трубной решетке, из которой, проходя через зазоры между вставками-патрубками и внутренними стенками испарительных труб, формируется в тонкие жидкостные пленки и стекает по трубам вниз. При этом происходит концентрирование раствора за счет тепла конденсации пара на наружной поверхности теплообменных труб. Образующийся вторичный пар выводится через патрубки-вставки вверх под колпак и далее в верхнюю часть корпуса на конденсацию. Концентрированный раствор с нижних концов испарительных труб стекает в нижнюю растворную камеру, из которой затем отводится из аппарата.The initial solution (sea water) enters the sprinkler, it is sprayed through the nozzles onto the horizontal pipes of the heat exchanger and flows downward on the outer surfaces of these pipes in the form of a thin film, then it falls onto the protective cap and is discharged along the grooves of the corrugated cap to the peripheral part of the film-forming device below on a perforated disc. Further, the evaporated solution flows through the openings of the disk into the solution layer formed on the upper tube sheet, from which, passing through the gaps between the insert inserts and the inner walls of the evaporation pipes, it is formed into thin liquid films and flows down the pipes. In this case, the solution is concentrated due to the heat of condensation of the vapor on the outer surface of the heat exchange tubes. The resulting secondary steam is discharged through the nozzle-inserts up under the cap and then to the upper part of the housing for condensation. The concentrated solution from the lower ends of the evaporation pipes flows into the lower solution chamber, from which it is then removed from the apparatus.

Преимущества известного выпарного комплекса обусловлены совмещением в одном агрегате (корпусе) основного элемента - выпарного аппарата с падающей пленкой и вспомогательного - подогревателя исходного раствора, а также использованием в качестве подогревателя пленочного теплообменника с горизонтальными нагревательными трубами. Такое совмещение позволяет сократить до минимума растворные и паровые коммуникации, уменьшить габариты и металлоемкость оборудования и в результате существенно снизить стоимость комплекса, а также уменьшить производственные площади, необходимые для его размещения.The advantages of the known evaporation complex are due to the combination in one unit (case) of the main element - the evaporator with a falling film and the auxiliary - the heater of the initial solution, as well as the use of a film heat exchanger with horizontal heating pipes as a heater. This combination allows to minimize mortar and steam communications, reduce the size and metal consumption of the equipment and as a result significantly reduce the cost of the complex, as well as reduce the production space required for its placement.

По технической сущности и достигаемому положительному эффекту этот выпарной аппарат с встроенным подогревателем исходного раствора наиболее близок к заявляемому техническому решению и поэтому принят заявителями в качестве прототипа.In terms of technical nature and the achieved positive effect, this evaporator with an integrated preheater of the initial solution is the closest to the claimed technical solution and is therefore accepted by the applicants as a prototype.

Недостаток прототипа заключается в сложности конструкции устройства для распределения нагреваемого и выпариваемого раствора по поверхности теплопередачи The disadvantage of the prototype lies in the complexity of the design of the device for the distribution of the heated and evaporated solution over the heat transfer surface

выпарного аппарата и встроенного подогревателя и ненадежности его работы, обусловленной примененной схемой потоков раствора.the evaporator and the built-in heater and the unreliability of its operation, due to the applied flow pattern of the solution.

Действительно, сначала нагреваемый и выпариваемый раствор оросителем распределяется по поперечному сечению аппарата - по наружной поверхности труб теплообменника-подогревателя. Затем поток раствора, стекающий с теплообменных труб, при течении по гофрированному колпаку вновь соединяется в компактные потоки, которые направляются на периферию поперечного сечения аппарата, но далее под колпаком с помощью распределительного диска вновь распределяется по поперечному сечению, чтобы затем пройдя через отверстия диска соединиться в виде слоя раствора на поверхности верхней трубной решетки, из которого, наконец, формируется пленочное течение на внутренней поверхности испарительных труб. Такое сложное возвратное движение нагреваемого и выпариваемого раствора обусловливает неустойчивую работу аппарата и возможность частого засорения шламом отверстий и щелей распределительного диска и пленкообразователей, т.е. снижает эффективность работы устройства, а используемые для организации такого движения конструктивные элементы усложняют конструкцию, утяжеляют аппарат и увеличивают его габариты.Indeed, at first, the heated and evaporated solution is distributed by the sprinkler along the cross section of the apparatus — along the outer surface of the tubes of the heat exchanger-heater. Then, the flow of solution flowing down from the heat exchange pipes, when flowing through the corrugated cap, is again connected into compact streams that are directed to the periphery of the cross section of the apparatus, but then under the cap, using the distribution disk, it is again distributed over the cross section so that after passing through the openings of the disc, in the form of a solution layer on the surface of the upper tube sheet, from which, finally, a film flow forms on the inner surface of the evaporation tubes. Such a complex return movement of the heated and evaporated solution determines the unstable operation of the apparatus and the possibility of frequent clogging with slurry of the holes and slots of the distribution disk and film former, i.e. reduces the efficiency of the device, and the structural elements used to organize such a movement complicate the design, make the apparatus heavier and increase its dimensions.

Целью создания предлагаемого выпарного аппарата с падающей пленкой и с встроенным подогревателем является устранение указанных недостатков, т.е. - упрощение конструкции этого комплекса и снижение затрат на изготовление с одновременным повышением эффективности и надежности работы аппарата, а также уменьшение габаритов и обеспечение возможности более компактного размещения его в производственном помещении.The purpose of the proposed evaporator with a falling film and with a built-in heater is to eliminate these drawbacks, i.e. - simplifying the design of this complex and reducing manufacturing costs while increasing the efficiency and reliability of the apparatus, as well as reducing the size and providing the possibility of more compact placement in the production room.

Поставленная цель достигается тем, что в выпарном аппарате с падающей пленкой, содержащем вертикально установленные испарительные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, установленный над верхней трубной решеткой теплообменник-подогреватель с горизонтальными нагревательными трубами, скомпонованными в вертикальные ряды, и с патрубком подвода пара в трубы, а также сепаратор с патрубком вывода вторичного пара, новым является то, что испарительные трубы скомпонованы в коридорный пучок с параллельными рядами труб с количеством промежутков между рядами n, а нагревательные трубы подогревателя скомпонованы в n+1 вертикальных рядов, размещенных с шагом S, равным интервалу между рядами испарительных труб, причем вертикальные проекции осей вертикальных рядов нагревательных труб на верхнюю трубную решетку смещена относительно рядов испарительных труб на половину интервала S.This goal is achieved by the fact that in the evaporator with a falling film containing vertically mounted evaporation tubes fixed in the upper and lower tube sheets, a heat exchanger-heater is installed above the upper tube sheet with horizontal heating pipes arranged in vertical rows and with a steam supply pipe into pipes, as well as a separator with a secondary steam outlet pipe, it is new that evaporative pipes are arranged in a corridor bundle with parallel rows of pipes with a large number of the gap between the rows of n, and the heater’s heating pipes are arranged in n + 1 vertical rows placed with a step S equal to the interval between the rows of evaporation pipes, and the vertical projections of the axes of the vertical rows of heating pipes on the upper tube sheet are offset relative to the rows of evaporation pipes by half the interval S.

Ороситель может быть выполнен в виде перфорированной полки с бортами, отверстия в которой располагаются рядами по вертикальным проекциям осей нагревательных труб подогревателя.The sprinkler can be made in the form of a perforated shelf with sides, the holes in which are arranged in rows along the vertical projections of the axes of the heater heating pipes.

Паровой патрубок подогревателя может быть сообщен с патрубком вывода вторичного пара из сепаратора аппарата.The steam pipe of the heater can be in communication with the pipe output of the secondary steam from the separator apparatus.

Теплообменные трубы подогревателя могут быть установлены с наклоном в сторону движения пара по этим трубам. При этом угол наклона может составлять не менее 3°.The heat exchanger tubes of the heater can be installed with a slope in the direction of steam movement through these pipes. Moreover, the angle of inclination may be at least 3 °.

В подогревателе с наклонными нагревательными трубами на нижних трубах в каждом ряду в нижней части образующей выполнены выступы или на этих трубах установлены кольца, примыкающие к наружной поверхности.In the heater with inclined heating pipes on the lower pipes in each row in the lower part of the generatrix protrusions are made or rings are installed on these pipes adjacent to the outer surface.

Технический результат реализации предлагаемого аппарата заключается в том, что заявляемое относительное положение нагревательных труб подогревателя и верхних концов испарительных труб выпарного аппарата позволяют исключить необходимость в каком-либо специальном распределительном и пленкообразующем устройстве для испарительных труб и использовать гидродинамику потоков исходного раствора, первоначально распределенного по наружной поверхности нагревательных труб, для обеспечения эффективного орошения внутренней поверхности испарительных труб.The technical result of the implementation of the proposed apparatus is that the claimed relative position of the heating tubes of the heater and the upper ends of the evaporation tubes of the evaporator eliminates the need for any special distribution and film-forming device for the evaporation tubes and use the hydrodynamics of the flows of the initial solution initially distributed over the outer surface heating pipes to ensure effective irrigation of the inner surface drop pipes.

Анализ научно-технической и патентной литературы не выявил описания устройств с заявляемой совокупностью отличительных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "новизна" и "существенные отличия".The analysis of scientific, technical and patent literature did not reveal a description of devices with the claimed combination of distinctive features, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

Конструкция предлагаемого выпарного аппарата с падающей пленкой и с встроенным подогревателем исходного раствора иллюстрируется следующими чертежами: на фиг.1 представлен общий вид аппарата, на фиг.2 - вид по А-А, как обозначено на фиг.1, более подробно показывающий относительное положение теплообменных труб - испарительных и нагревательных. На фиг.3 показано движение нагреваемого и выпариваемого раствора, стекающего с нагревательных труб 7 на верхнюю трубную решетку 13 и перетекающего затем в испарительные трубы 12, орошая их внутренние поверхности. На фиг.4 приведен вид по Б-Б, как обозначено на фиг.1, - вид на нагревательные 7 и испарительные 12 трубы сверху. На фиг.5 изображены нагревательные трубы, наклоненные в сторону движения пара по этим трубам и имеющие снизу выступы 15 для формирования постоянных (стабильных) струйных потоков раствора по длине нижних труб в каждом вертикальном ряду нагревательных труб, что обеспечивает устойчивость стекающих струй раствора и тем самым стабильное The design of the proposed evaporator with a falling film and with a built-in heater of the initial solution is illustrated by the following drawings: Fig. 1 shows a general view of the apparatus, Fig. 2 is a view along AA, as indicated in Fig. 1, showing in more detail the relative position of the heat exchangers pipes - evaporative and heating. Figure 3 shows the movement of the heated and evaporated solution flowing from the heating pipes 7 to the upper tube sheet 13 and then flowing into the evaporation pipes 12, irrigating their inner surfaces. Figure 4 shows a view along BB, as indicated in figure 1, is a view of the heating 7 and evaporative 12 pipes from above. Figure 5 shows the heating pipes, inclined in the direction of steam flow through these pipes and having protrusions 15 below to form constant (stable) jet streams of the solution along the length of the lower pipes in each vertical row of heating pipes, which ensures the stability of the flowing streams of the solution, and thereby stable

пленкообразование в испарительных трубах. На фиг.6 приведен другой вариант конструкции такого устройства - при помощи колец 16, закрепленных на трубах на наружной поверхности, и показаны стекающие стабильные струи раствора.film formation in evaporation pipes. Figure 6 shows another embodiment of the design of such a device - using rings 16 mounted on pipes on the outer surface, and flowing stable jets of the solution are shown.

Выпарной аппарат (фиг.1) содержит греющую камеру 1 с испарительными трубами 12. К греющей камере примыкают верхняя растворная камера 2 и нижняя растворная камера 3. Выпарной аппарат включает также сепаратор 4 с патрубком 5 для вывода вторичного пара. В верхней растворной камере размещен подогреватель исходного раствора 6 с горизонтальными нагревательными трубами 7, скомпонованными в вертикальные ряды (фиг.2). снабженный патрубком 8 для подвода греющего пара, а также оросителем 9 для распределения потока исходного раствора по наружным поверхностям нагревательных труб 7. Испарительные трубы 12 выпарного аппарата закреплены в верхней 13 и в нижней 14 трубных решетках.The evaporation apparatus (Fig. 1) contains a heating chamber 1 with evaporation tubes 12. The upper solution chamber 2 and the lower solution chamber 3 are adjacent to the heating chamber. The evaporation apparatus also includes a separator 4 with a nozzle 5 for outputting secondary steam. In the upper solution chamber is placed the heater of the initial solution 6 with horizontal heating pipes 7 arranged in vertical rows (FIG. 2). equipped with a pipe 8 for supplying heating steam, as well as a sprinkler 9 for distributing the flow of the initial solution on the outer surfaces of the heating pipes 7. Evaporation tubes 12 of the evaporator are fixed in the upper 13 and lower 14 tube sheets.

Выпарной аппарат работает следующим образом.The evaporator operates as follows.

Исходный раствор поступает в ороситель 9 и, пройдя отверстия в днище его, в виде струй вытекает на верхние нагревательные трубы в каждом вертикальном ряду. В каждом ряду раствор в виде пленки перетекает сверху вниз с трубы на трубу и нагревается паром, конденсирующимся внутри труб. Нагретый раствор с нижних труб всех рядов труб подогревателя стекает на верхнюю трубную решетку в промежутки между рядами гнезд, в которых закреплены верхние концы испарительных труб выпарного аппарата (фиг.3). Растекаясь по этим промежуткам раствор через края испарительных труб стекает на их внутренние поверхности, образуя пленки раствора. Стекая вниз пленки раствора частично испаряются и раствор концентрируется. Образующийся вторичный пар движется по трубам вниз и выходит в нижнюю камеру 3, а затем - в сепаратор 4, где освобождается от капель раствора. Чистый вторичный пар через патрубок 5 выводится из аппарата и через патрубок 8 попадает в нагревательные трубы 7 подогревателя 6 и конденсируется. Концентрированный раствор стекает с поверхности испарительных труб 12 в нижнюю растворную камеру 3 и через патрубок 10 выводится из аппарата, капли раствора, уловленные в сепараторе 4, удаляются через патрубок 11. Для осуществления процесса выпаривания в межтрубное пространство греющей камеры 1 подается греющий пар из внешнего источника. Образующийся конденсат выводится из нижней части греющей камеры.The initial solution enters the sprinkler 9 and, having passed holes in its bottom, flows in the form of jets to the upper heating pipes in each vertical row. In each row, the solution in the form of a film flows from top to bottom from pipe to pipe and is heated by steam condensing inside the pipes. The heated solution from the lower pipes of all rows of heater pipes flows onto the upper tube sheet between the rows of sockets in which the upper ends of the evaporator tubes of the evaporator are fixed (Fig. 3). Spreading over these gaps, the solution flows through the edges of the evaporation tubes onto their internal surfaces, forming solution films. The solution films partially evaporate downward and the solution is concentrated. The resulting secondary steam moves down the pipes and goes to the lower chamber 3, and then to the separator 4, where it is freed from solution droplets. Pure secondary steam through the pipe 5 is removed from the apparatus and through the pipe 8 enters the heating pipes 7 of the heater 6 and condenses. The concentrated solution flows from the surface of the evaporation tubes 12 into the lower solution chamber 3 and is discharged through the nozzle 10 from the apparatus, the droplets of solution trapped in the separator 4 are removed through the nozzle 11. For the implementation of the evaporation process, heating steam is supplied from the external source to the heating chamber 1 . The resulting condensate is discharged from the bottom of the heating chamber.

Таким образом, распределение выпариваемого раствора по сечению верхней растворной камеры осуществляется только оросителем 9, установленным над нагревательными трубами подогревателя, а для формирования падающей пленки в испарительных трубах используется энергия потоков раствора, стекающих с нижних труб Thus, the distribution of the evaporated solution over the cross section of the upper solution chamber is carried out only by the sprinkler 9 mounted above the heater heating pipes, and the energy of the solution flows from the lower pipes is used to form a falling film in the evaporation pipes

подогревателя: под действием скоростного напора эти струи растекаются в виде тонкого слоя по верхней трубной решетке между рядами гнезд крепления и испарительных труб и с торцов этих труб, расположенных вровень с поверхностью трубной решетки. переливаются через края, и, образуя тонкую пленку, стекают по внутренней поверхности вниз. При формировании падающей пленки раствор не проходит через отверстия или щели, которые в процессе работы аппарата на промышленных растворах могли бы засориться. Это обеспечивает надежную и устойчивую работу выпарного аппарата в течение длительного времени даже на растворах, содержащих взвеси.heater: under the influence of high-speed pressure, these jets spread in the form of a thin layer along the upper tube sheet between the rows of fastening sockets and evaporative pipes and from the ends of these pipes located flush with the surface of the tube sheet. shimmer over the edges, and, forming a thin film, flow down the inner surface. When a falling film is formed, the solution does not pass through holes or slots that could become clogged during operation of the apparatus on industrial solutions. This ensures reliable and stable operation of the evaporator for a long time even on solutions containing suspensions.

В паровой патрубок и далее - в нагревательные трубы подогревателя может подаваться пар из любого источника, но обычно наиболее экономичным вариантом является подача в подогреватель вторичного пара из того выпарного аппарата, в который направляется исходный раствор.Steam can be supplied to the steam pipe and further to the heater’s heating pipes from any source, but usually the most economical option is to supply secondary steam to the heater from the evaporator into which the initial solution is sent.

В заявляемом выпарном аппарате предполагается использовать для орошения нагревательных труб наиболее простое устройство - перфорированную полку с бортами. которое обеспечивает надежную и эффективную работу аппарата практически не увеличивая его металлоемкость и габариты.In the inventive evaporation apparatus it is supposed to use for irrigation of heating pipes the most simple device - a perforated shelf with sides. which ensures reliable and efficient operation of the device with virtually no increase in its metal consumption and dimensions.

Для ускорения вывода конденсата из нагревательных труб эти трубы могут быть наклонены в сторону движения пара (т.е. от концов труб, обращенных к патрубку подвода пара, к противоположному концу). При этом достаточно быстрое движение конденсата и полное удаление его при практически достижимой в производственных условиях точности установки подогревателя происходит при углах наклона 3° и более. Кроме ускорения вывода конденсата происходит также освобождение от конденсата части поверхности теплообменных труб в нижней части их, что способствует интенсификации теплопередачи и некоторому повышению эффективности работы подогревателя.To accelerate the removal of condensate from the heating pipes, these pipes can be tilted in the direction of steam movement (i.e., from the ends of the pipes facing the steam supply pipe to the opposite end). At the same time, the condensate is moving quite quickly and is completely removed with the heater installation accuracy practically achievable under industrial conditions at tilt angles of 3 ° or more. In addition to accelerating the withdrawal of condensate, there is also a release from the condensate of a part of the surface of the heat exchanger pipes in their lower part, which contributes to the intensification of heat transfer and some increase in the efficiency of the heater.

Для обеспечения равномерного стока нагреваемого раствора по длине нижних нагревательных труб в вертикальных рядах подогревателя, на нижней части этих труб могут быть выполнены выступы 15 (фиг.5), размещенные с некоторым интервалом. или на трубе устанавливаются кольца 16, примыкающие к наружной поверхности, например - выполненные из проволоки (фиг.6). При этом расстояние между выступами или кольцами равно S, а место размещения их - середина интервала между рядами испарительных труб.To ensure uniform flow of the heated solution along the length of the lower heating pipes in the vertical rows of the heater, protrusions 15 (Fig. 5) placed at a certain interval can be made on the lower part of these pipes. or rings 16 are mounted on the pipe adjacent to the outer surface, for example, made of wire (Fig. 6). Moreover, the distance between the protrusions or rings is equal to S, and their placement is the middle of the interval between the rows of evaporation pipes.

Таким образом, в предлагаемом выпарном аппарате, более простом по конструкции, более компактном, а также менее металлоемким, чем известные аппараты, обеспечивается более эффективная и продолжительная работа.Thus, in the proposed evaporation apparatus, simpler in design, more compact, and also less metal-intensive than the known apparatuses, more efficient and long-term operation is provided.

Claims (6)

1. Выпарной аппарат с падающей пленкой, содержащий вертикально установленные испарительные трубы, закрепленные в верхней и нижней трубных решетках, установленный над верхней трубной решеткой теплообменник-подогреватель с горизонтальными нагревательными трубами, скомпонованными в вертикальные ряды, с патрубком подвода пара в трубы, а также сепаратор, отличающийся тем, что испарительные трубы скомпонованы в коридорный пучок с параллельными рядами труб с количеством промежутков между рядами n, a нагревательные трубы теплообменника-подогревателя скомпонованы в n+1 вертикальных рядов, размещенных с шагом S, равным интервалу между рядами испарительных труб, причем вертикальные проекции осей вертикальных рядов труб подогревателя на верхнюю трубную решетку смещены относительно рядов испарительных труб на половину интервала S.1. An evaporator with a falling film, containing vertically mounted evaporation tubes fixed in the upper and lower tube sheets, a heat exchanger-heater installed above the upper tube sheet with horizontal heating pipes arranged in vertical rows, with a pipe for supplying steam to the pipes, as well as a separator characterized in that the evaporation pipes are arranged in a corridor bundle with parallel rows of pipes with the number of gaps between the rows n, and the heating pipes of the heat exchanger are heated of the arrester are arranged in n + 1 vertical rows placed with a step S equal to the interval between the rows of evaporator tubes, and the vertical projections of the axes of the vertical rows of heater tubes on the upper tube sheet are offset relative to the rows of evaporator tubes by half of the interval S. 2. Выпарной аппарат по п.1, отличающийся тем, что ороситель выполнен в виде перфорированной полки с бортами, отверстия в которой располагаются рядами по вертикальным проекциям осей нагревательных труб подогревателя.2. The evaporator apparatus according to claim 1, characterized in that the sprinkler is made in the form of a perforated shelf with sides, holes in which are arranged in rows along vertical projections of the axes of the heater heating pipes. 3. Выпарной аппарат по п.1, отличающийся тем, что паровой патрубок подогрева геля сообщен с патрубком вывода вторичного пара из сепаратора аппарата.3. The evaporator apparatus according to claim 1, characterized in that the steam nozzle for heating the gel is in communication with the nozzle for outputting the secondary steam from the separator of the apparatus. 4. Выпарной аппарат по п.1, отличающийся тем, что нагревательные трубы подогревателя установлены с наклоном в сторону движения пара по этим трубам.4. The evaporation apparatus according to claim 1, characterized in that the heating pipes of the heater are installed with an inclination in the direction of steam movement through these pipes. 5. Выпарной аппарат по п.4, отличающийся тем, что угол наклона труб подогревателя составляет не менее 3°.5. The evaporator according to claim 4, characterized in that the angle of inclination of the heater pipes is at least 3 °. 6. Выпарной аппарат по п.4, отличающийся тем, что на нижних нагревательных трубах каждого вертикального ряда их в подогревателе на наружной поверхности снизу выполнены выступы или на этих трубах установлены кольца, примыкающие к поверхности.

6. The evaporator apparatus according to claim 4, characterized in that on the lower heating pipes of each vertical row in the heater on the outer surface, protrusions are made from below, or rings adjacent to the surface are installed on these pipes.