SU844014A1 - Film vacuum evaporator - Google Patents

Description

1 .one .

Изобретение относитс  к теплообменному оборудованию, а именно к устройству плеHOHHbix испарителей дл  упаривани  и дистилл ции веществ, чувствительных к повышенным температурам, например лактамов .The invention relates to heat exchanging equipment, namely, an evaporator evaporator device for evaporation and distillation of substances sensitive to elevated temperatures, such as lactams.

Известен пленочный вакуумный испаритель , содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство дл  подачи жидкости на каждую трубу 1.A film vacuum evaporator is known, comprising a vertical casing, heating pipes with closed upper ends, and a distribution device for supplying liquid to each pipe 1.

Недостатком указанного испарител   вл етс  неравномерное распределение жидкости на греющих трубах, что не позвол ет примен ть его дл  упаривани  термически нестойких жидкостей.The disadvantage of this evaporator is the uneven distribution of the liquid on the heating tubes, which prevents its use for evaporation of thermally unstable liquids.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пленочный вакуумный исп-аритель, в котором дополнительно выполнены патрубки подачи обрабатываемой жидкости непосредственно на верхние концы греющих труб, а также патрубки дл  подачи и отвода теплоносител  2.The closest to the present invention is a film vacuum isp-aater, in which additionally the supply pipes of the treated liquid are made directly to the upper ends of the heating pipes, as well as the connections for the supply and removal of heat carrier 2.

Недостатком испарител   вл етс  неудовлетворительное распределение пленки жидкости по внешней поверхности греющих труб в услови х недостатка орошающей жидкости, что может привести к перегреву жидкости и ее термическому разложению.The disadvantage of the evaporator is the inadequate distribution of the liquid film on the external surface of the heating tubes under the conditions of a lack of irrigating liquid, which can lead to overheating of the liquid and its thermal decomposition.

Целью изобретени   вл етс  исключение перегрева жидкости за счет увеличени  плотности орошени .The aim of the invention is to avoid overheating of the liquid by increasing the density of the reflux.

Указанна  цель достигаетс  тем, что пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство дл  подачи жидкости на каждую трубу и патрубки подачи иThis goal is achieved by the fact that a vacuum film evaporator containing a vertical body, heating pipes with closed upper ends, a distributor for supplying liquid to each pipe and supply pipes and

отвода теплоносител  и обрабатываемой жидкости, снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса .removal of the coolant and the treated fluid, equipped with a sprinkler installed above the distribution device and made in the form of a Segner wheel.

Кроме того, распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортами .In addition, the liquid distributor is made in the form of funnels connected by boards.

Такое выполнение устройства обеспечивает подачу жидкости на внешнюю поверхность труб периодическими импульсами. Така  подача орошени  в услови х недостатка жидкости сопровождаетс  мгновенным увеличением плотности орошени . Это благопри тствует первоначальному распределению жидкости на внешней поверхности труб и устран ет несмоченные участки на греющей поверхности.This embodiment of the device provides the flow of fluid to the outer surface of the pipe with periodic pulses. Such an irrigation supply in the event of a lack of liquid is accompanied by an instantaneous increase in the irrigation density. This favors the initial distribution of the liquid on the external surface of the pipes and eliminates non-wetted areas on the heating surface.

На фиг. 1 изображен продольный разрез испарител ; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.FIG. 1 shows a longitudinal section of the evaporator; in fig. 2 - section A-A of FIG.

1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.one; in fig. 3 - section bb FIG. one.

Испаритель имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, снабженный патрубком 2 дл  ввода выпариваемой жидкости, патрубком 3 дл  вывода кубового остатка и патрубком 4 дл  вывода сокового пара. Греюща  поверхность выполнена в виде вертикальных цилиндрических труб 5 с заглушенными верхними торцами 6. Трубы 5 содержат внутри трубчатые вкладыши 7. Между стенками вкладышей 7 и труб 5 сохран етс  зазор 8 дл  прохода теплоносител . Камеры дл  подвода и отвода теплоносител  выполнены в виде коаксиальных кольцевых трубчатых коллекторов 9 и 10, снабженных патрубками И и 12. Коллектор 9 св зан с нижними концами трубчатых вкладышей 7, а коллектор 10 - с нижними концами труб 5.The evaporator has a vertical cylindrical housing 1 provided with a pipe 2 for introducing the evaporated liquid, a pipe 3 for discharging the bottoms and a pipe 4 for evacuating the juice vapor. The heating surface is made in the form of vertical cylindrical tubes 5 with closed upper ends 6. The tubes 5 contain tubular inserts 7 inside. Between the walls of the liners 7 and tubes 5 there is a gap 8 for the passage of heat carrier. The chambers for supplying and discharging coolant are made in the form of coaxial annular tubular collectors 9 and 10, equipped with branch pipes I and 12. Collector 9 is connected with the lower ends of tubular liners 7, and the collector 10 - with the lower ends of pipes 5.

В верхней части испарител  с помошью подшипников 13 качени  и вала 14 врашательно установлен приемный стакан 15. Стакан 15 снабжен внизу одним сливным патрубком 16, искривленным в горизонтальной плоскости так, что реакци  струи жидкости обеспечивает вращение стакана 15. Детали 13-16 в совокупности образуют ороситель типа сегнерова колеса. Под стаканом 15 по окружности размешены воронки 17. Воронки 17 соприкасаютс  между собой бортами 18, ориентированными радиально, и составл ет единое целое с оросительными штуцерами 19.In the upper part of the evaporator using rolling bearings 13 and shaft 14, the receiving cup 15 is installed at the bottom. Glass 15 is provided at the bottom with one drain nozzle 16 bent in a horizontal plane so that the response of the liquid jet rotates the glass 15. Details 13-16 together form the irrigator type of segner wheels. The funnels 17 are placed around the circumference of the funnels 17. The funnels 17 are in contact with each other by radially oriented flanges 18 and are integral with the irrigation fittings 19.

При работе испарител  выпариваема  жидкость через патрубок 2 сливаетс  в стакан 15, который приводитс  во вращение реакцией струи, вытекающей из сливного патрубка 16. Жидкость периодически поступает в воронки 17, а оттуда - на верхние торцы 6 труб 5. По внешней поверхности труб 5 пленка жидкости стекает чередующимис  наплывами. С нижних концов труб 5 неиспарившийс  остаток жидкости без задержки стекает на дно корпуса и через патрубок 3 выводитс  из аппарата.During operation of the evaporator, the evaporated liquid through the nozzle 2 is discharged into the cup 15, which is caused to rotate by the reaction of the jet flowing out of the drain nozzle 16. The liquid periodically enters the funnels 17, and from there to the upper ends of the pipes 5. 5. flows alternately with surges. From the lower ends of the pipes 5, the uncontaminated residue of liquid flows without delay to the bottom of the housing and is discharged from the apparatus through the pipe 3.

Благодар  отсутствию трубных решеток и малой динамической задержки жидкостиDue to the absence of tube sheets and low dynamic fluid retention

внутри аппарата врем  пребывани  продукта в гор чей зоне испарител  в два- п ть раз меньше, чем в известных аналогичных аппаратах. За счет наплывного характера орошени  средн   плотность орошени  может быть понижена почти в два раза без опасности образовани  несмоченных перегретых участков на внешней поверхности орошаемых труб.inside the apparatus, the residence time of the product in the hot zone of the evaporator is two to five times shorter than in known similar apparatuses. Due to the heightened nature of irrigation, the average density of irrigation can be reduced by almost two times without the danger of forming unwetted overheated areas on the outer surface of the irrigated pipes.

За счет импульсного характера орощени  мгновенна  плотность орошени  можеть превышать среднюю плотность в три-четыре раза. При этом обеспечиваетс  лучшее первоначальное распределение орошени  на обогреваемой поверхности труб, и веро тность образовани  устойчивых сухих п тен на гор чей стенке труб уменьшаетс . В периоды уменьшени  мгновенной плотности орошени  толщина пленки жидкости уменьщаетс , но разрыва пленки не происходит. Через некоторое врем  толщина пленки вновь увеличиваетс  за счет нового импульса орошени .Due to the pulsed nature of irrigation, the instantaneous density of irrigation can exceed three to four times the average density. This ensures a better initial distribution of irrigation on the heated surface of the pipes, and the likelihood of the formation of stable dry spots on the hot wall of the pipes is reduced. During periods of decrease in the instant density of reflux, the thickness of the liquid film decreases, but the film does not break. After some time, the film thickness increases again due to a new irrigation pulse.

Claims (2)

1.Пленочный вакуумный испаритель, содержащий вертикальный корпус, греющие трубы с заглушенными верхними концами, распределительное устройство дл  подачи жидкости на каждую трубу, патрубки подачи и отвода теплоносител  и обрабатываемой жидкости, отличающийс  тем, что, с целью исключени  перегрева жидкости за счет увеличени  плотности орошени , он снабжен оросителем, установленным над распределительным устройством и выполненным в виде сегнерова колеса.1. Film vacuum evaporator, containing a vertical case, heating pipes with plugged upper ends, a distribution device for supplying fluid to each pipe, supply and outlet connections for the heat transfer fluid and the liquid to be treated, characterized in that, in order to prevent overheating of the fluid by increasing the density of irrigation , it is equipped with a sprinkler mounted above the distributor and made in the form of a Segner wheel. 2.Испаритель по п. 1, отличающийс  тем, что распределитель жидкости выполнен в виде воронок, соединенных бортами .2. An evaporator according to Claim 1, characterized in that the liquid distributor is in the form of funnels connected by boards. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Авторское свидетельство СССР № 182684, кл. В 01D 1/22, 1966.1. USSR Author's Certificate No. 182684, cl. B 01D 1/22, 1966. 2.Патент США № 2349657, кл. 159-13, 1940 (прототиц).2. US patent number 2349657, cl. 159-13, 1940 (prototits). ИAND