Випарний апарат

1. Випарний апарат, що містить трубчату поверхню нагрівання з низхідною плівкою рідини, та має вертикальну циліндричну нагрівальну камеру з кип'ятильними трубами з сепараційною камерою і обладнаний відцентровим сепаратором, розташованим у вертикальній частині труби для відведення вторинної пари, що з'єднана з верхньою частиною розчинної камери, відцентровий сепаратор виконано у вигляді циліндрично-конічної ємно 3 сепаратор 5 виконано у вигляді циліндричноконічної ємності, на циліндричній частині ємності тангенціально встановлено плоскі сопла, утворена боковими пластинами 9,10 і обладнано переливною трубою 7, яка з'єднує його з нижньою частиною випарного апарата, розміщені усередині труб 15 спірально стрічкові вставки 11 виконані в поперечному перерізі у формі сегмента з прямолінійною стороною, прилеглою до внутрішньої поверхні труби. Апарат працює наступним чином. До кип'ятильних труб 15 нагрівальної камери 1 подається рідина (наприклад, цукровий розчин), яка за допомогою розподільного пристрою стікає донизу по трубках у вигляді плівки 14, і при підведенні теплоносія (пари) до нагрівальної камери (міжтрубний простір) рідина в трубах нагрівається і випаровується. Вторинна пара з розчинної камери 2 надходить до труби 3 разом з крапельками рідини і піною. Первинна сепарація відбувається при зіткненні крупних крапель рідини з зовнішніми стінками сепаратора 4, і рідина, що утворилася, стікає назад до розчинної камери 2. Найдрібніші краплі розчину і бульбашки піни разом із вторинною парою потрапляють до тангенціально розташованих сопел, де ця суміш збільшує швидкість і потрапляє до внутрішньої частини сепаратора 4, там виникає відцентрова сила, що діє на крапельки розчину і відкидає їх на стінки сепаратора. Таким чином, уловлений розчин стікає на нижній конус 6, а потім до труби 7, з'єднаної з патрубком 8, і повертається на виробництво. При цьому переливна труба 7 у нижній частині повинна бути заповнена розчином для утворення гідрозатвора з метою не допустити потрапляння вторинної пари до сепаратора через неї. При стіканні по трубах 15 рідина набігає на 62954 4 витки спірально-дротяної вставки 11. Це забезпечує збільшення площі контакту випарювання. Одночасно при набіганні рідини на витки вставки відбувається перемішування шарів рідини і оновлення вільної поверхні випаровування. При цьому профіль перерізу витка, вставки 11 (сегмент або вписаний в сегмент опуклий багатокутник з нижнім гострим кутом) не утворюють із стінкою труби кишень і не мають крапель, лежачих нижче за нижню точку сполучення перерізу витка вставки з трубою, тобто точок, з яких можливий зрив крапель або струменів. Наявність гострого кута під яким сполучається вертикальна сторона перерізу 12 з сусідньою стороною 13, забезпечує плавне стікання всієї плівки рідини 14 з витка вставки 11 на стінку труби 15. При цьому забезпечується підтримка рівномірної товщини стікаючої плівки. Упарений розчин виводиться з апарата, через патрубок 8. Використовувані в апараті вставки не порушують суцільної безвідривної течії. Рідина протікає через витки вставки, не утворюючи струминних потоків й не зриваючись з поверхні зрошення. Одночасно забезпечується приріст поверхні контакту рідини з обігріваючою поверхнею, оскільки переріз вставки має прямолінійну сторону, прилеглу до стінки, що обігрівається, труби що сполучається з суміжною стороною принаймні знизу під гострим кутом. Вертикальна прямолінійна сторона забезпечує велику поверхню контакту, отже, хорошу теплопередачу від стінок труби до вставки, що сприяє інтенсифікації нагріву стікаючої рідини. Гострі кути, під якими сполучається вставка з стінками труби, забезпечують перетікання рідини з поверхні вставки на поверхню труби і з поверхні труби на поверхню вставки. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 62954 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601