Ступінь випарника миттєвого закипання

Винахід стосується галузі теплотехніки і призначений для підготування знесоленої води, яка подається на підживлення парових котлів та тепломережі, і може бути використаний у нафто хімічній, фармацевтичній, електронній та деяких галузя х харчової промисловості. Відомим є ступінь випарника миттєвого закипання, який складається з корпусу, розділової перегородки, яка поділяє ступінь на камеру випаровування і камеру конденсації з горизонтальним трубним пучком і трубними дошками, вікон, виконаних у верхній частині розділової перегородки, сепаратора, патрубків для відведення, підведення випарної води, у якій камера конденсації обладнана взаємопересічними горизонтальною і вертикальною перегородками, щільно з'єднаними у місці перетинання, причому горизонтальна перегородка з боку, протилежному місцю перетинання, поєднана з розділовою перегородкою уздовж вікон, а вертикальна перегородка встановлена з зазором у стельовій частині камери конденсації і відокремлює частину труб трубного пучка, що прилягають до вікон, обидві перегородки боковими сторонами щільно з'єднані з трубними дошками [див. пат. РФ на винахід №2218972, МПК7 B01D1/26, B01D3/06, пріоритет від 2002.10.10., опублікований 2003.12.20, "Ступінь випарника миттєвого закипання"]. Однак у відомому пристрої окремі зони конденсаційних тр убок є недоступними для потоків парогазової суміші, через що у цих зонах виникає застій повітря, який веде до зниження ефективності процесу теплопередачі в камері конденсації і викликає процес корозії конденсаційних трубок, пов'язаний з забрудненням дистиляту залізовмісними елементами. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, який досягається, до технічного рішення, що заявляється, є ступінь випарника миттєвого закипання, який містить корпус, розділову стінку, яка поділяє ступінь випарника на камери конденсації та розширення, вертикальний жалюзійний сепаратор, закріплений у розділовій стінці, патрубки для підведення і відведення випарної води, патрубки для відведення дистиляту. Камера розширення обладнана вертикальною перегородкою, що розташована уздовж розділової стінки і утворює дві порожнини, сполучені між собою по парі у нижній частині камери. Порожнина, яка утворена вертикальною перегородкою та корпусом ступеня, у вер хній частині обладнана каналами для підведення перегрітої води, а порожнина, яка утворена вертикальною перегородкою та розділовою стінкою, у верхній частині сполучена з камерою конденсації через канали жалюзійного сепараторам і обладнана окремою перегородкою, що встановлена горизонтально з зазором до розширної стінки та утворює з вертикальною перегородкою канал для проходження пари [див. свідоцтво на корисну модель РФ №31337, МПК7 B01D1/26, B01D3/06, пріоритет від 2003.03.31., опубліковане 2003.08.10, "Ступінь випарника миттєвого закипання"]. Недоліком відомої конструкції є нерівномірність розподілення потоків парогазової суміші в об'ємі камери конденсації і, отже, нерівномірність розподілення пари на конденсаційних трубках, яка знижує ефективність теплообмінних процесів в камері конденсації. У результаті нерівномірного розподілення потоків парогазової суміші в окремих зонах камери конденсації, віддалених від сепаратора, у яких швидкість парогазової суміші є мінімальною, відбувається застій повітряних мас, пов'язаний, з одного боку, зі зниженням коефіцієнта теплопередачі теплообмінних тр убок, а з іншого боку, з активізацією корозійних процесів та забрудненням конденсату продуктами корозії. Технічний результат заявленого винаходу полягає у зниженні корозійних процесів у камері конденсації та підвищенні якості дистиляту, а також підвищенні ефективності теплообмінних процесів за рахунок забезпечення рівномірного проходження парогазових потоків в усьому об'ємі камери конденсації. Технічний результат досягається тим, що у заявленому ступені випарника миттєвого закипання, який містить корпус, усередині якого розташовані камера розширення та камера конденсації, що розділені стінкою, у якій закріплено сепаратор, а камера конденсації обладнана пучком горизонтально розташованих теплообмінних трубок і патрубками відведення дистиляту, згідно з винаходом, в камері конденсації по обидва боки від сепаратора виконані жорстко закріплені на верхній та бокових стінках корпусу вертикальні перегородки, встановлені відносно нижньої стінки корпусу з зазором, який складає 0,2¸0,5 ширини корпусу, а пучок горизонтально розташованих теплообмінних трубок розміщений відносно верхньої та нижньої стінок корпусу на відстані, що дорівнює 0,03¸0,12 висоти корпусу, при цьому у верхній стінці корпусу за вертикальними перегородками виконані, щонайменше, два патрубки відведення парогазової суміші. Виконання в камері конденсації по обидва боки від сепаратора жорстко закріплених на верхній та бокових стінках корпусу вертикальних перегородок, встановлених відносно нижньої стінки корпусу з зазором, який складає 0,2¸0,5 ширини корпусу, дозволяє здійснити організований рух потоку лари, який проходить спочатку зверху вниз між вертикальними перегородками через усю центральну частину камери конденсації, а потім його роздвоєння у торцеві частини камери з подальшим проходженням пари по всьому об'єму торцевих частин камери конденсації знизу уверх, що виключає появлення застою повітряних мас в окремих частинах камери конденсації і забезпечує високі швидкості потоків парогазової суміші в усьому її об'ємі, а також дозволяє покращити умови теплообмінних процесів, знизити вірогідність корозії та підвищити якість дистиляту. Зазори між вертикальними перегородками та нижньою стінкою корпусу, які дорівнюють 0,2¸0,5 ширини корпусу, забезпечують швидкісне проходження пари в торцевих частинах камери конденсації знизу увер х, яке підвищує коефіцієнт теплопередачі конденсаційних трубок. Розміщення пучка теплообмінних трубок відносно верхньої та нижньої стінок на відстані, рівній 0,03¸0,12 висоти корпусу, виключає можливість застою пароповітряних мас у ци х зонах камери конденсації. Виконання патрубків відведення парогазової суміші у верхній стінці корпусу за вертикальними перегородками, забезпечує перепад тиску і, як наслідок, проходження парогазової суміші знизу увер х по всьому об'єму торцевих частин камери конденсації та її подальший вихід з камери. Наявність відмітних ознак у заявленому технічному рішенні у порівнянні з прототипом дозволяє зробити висновок про його відповідність умові патентоспроможності "новизна". Суттєві ознаки заявленого винаходу, які зумовлюють отримання вказаного технічного результату, явним чином не витікають з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу умові патентоспроможності "винахідницький рівень". Умова патентоспроможності „промислова придатність" підтверджена на прикладі конкретного здійснення. На Фіг.1 зображено ступінь випарника миттєвого закипання в перерізі, на Фіг.2 зображена камера конденсації ступеня випарника миттєвого закипання у перерізі, переріз по А-А. Ступінь випарника миттєвого закипання містить корпусі, усередині якого розташовані камера розширення 2 та камера конденсації 3, що розділені стінкою 4, у якій встановлено сепаратор 5. Камера розширення 2 обладнана патрубком подачі 6 та патрубком відведення 7 - випарної води. Камера конденсації 3 обладнана пучком горизонтально розташованих теплообмінних трубок 8 і патрубками відведення дистиляту 9. Пучок горизонтально розташованих теплообмінних тр убок 8 розміщений відносно верхньої та нижньої стінок корпусу на відстані, яка дорівнює 0,03¸0,12 від висоти корпусу 1. В камері конденсації 3 по обидва боки від сепаратора 5 виконані жорстко закріплені на верхній та бокових стінках корпусу 1 вертикальні перегородки 10, встановлені відносно нижньої стінки корпусу 1 з зазором, який дорівнює 0,2¸0,5 від ширини корпусу. По обидва боки від торцевих стінок 12 камери конденсації виконані водяні камери 13 з патрубком 14 підведення охолоджувальної води і патрубком 15 відведення охолоджувальної води. Функціонує пристрій наступним чином. Перегріта вода через патрубок 6 поступає в камеру розширення 2, де вона закипає, розширюючись. Утворена пара при цьому проходить до сепаратора 5, встановленого в розділовій перегородці 4, а невипарувана вода уходить з камери через патрубок 7. Потік пари, яка поступає через сепаратор 5 в камеру конденсації, проходить униз по центральній частині камери між вертикальними перегородками 10, рівномірно омиваючи усі горизонтально розташовані теплообміні трубки 8. Проходячи в зазори між вертикальними перегородками 10 та нижньою стінкою корпусу 1, повітряні потоки переміщуються під пучком горизонтально розташованих теплообмінних трубок 8 до торцевих стінок 12 і піднімаються уверх, омиваючи усі теплообмінні трубки 8, що розташовані у торцевих частинах корпусу 1. У верхніх частинах корпусу 1 між вертикальними перегородками і торцевими стінками збираються неконденсовані гази і у складі парогазової суміші відводяться з камери конденсації 3 через патрубки 11. Дистильована вода стікає з камер конденсації через патрубок 9. Використання заявленого винаходу у порівнянні з відомими технічними рішеннями забезпечує рівномірне проходження потоків парогазової суміші в усьому об'ємі камери конденсації, яке запобігає застою повітряних мас в окремих зонах камери конденсації, що сприяє підвищенню ефективності теплообмінних процесів, зниженню корозії та підвищенню якості дистиляту.