Випарна установка

1 Випарна установка, що містить корпус з розміщеною в ньому нагрівальною камерою, оснащеною кришкою, при цьому простір між нагрівальною камерою і корпусом ізольовано від зовнішнього середовища і заповнено водою з можливістю зміни и температури, кришка нагрівальної камери оснащена паровідвідним патрубком з конденсатором пари і приймачем конденсату, яка відрізняється тим, що корпус оснащений ВОДОПІДВІДНИМ і ВОДОВІДВІДНИМ патрубками, а нагрівальна камера за допомогою паровідвідного патрубка з'єднана з всмоктувальним патрубком вакуумного водокільцевого насоса, нагнітальний патрубок якого з'єднаний за допомогою трубопроводу з ВОДОПІДВІДНИМ патрубком корпуса, причому патрубок підведення холодної води вакуумного водокільцевого насоса з'єднаний з ВОДОВІДВІДНИМ патрубком корпуса, останній на рівні днища і верх Винахід відноситься до конструкції випарних апаратів і призначений для використання на підприємствах хімічної, нафтопереробної, харчової й іншої галузей промисловості і може бути використаний для випарювання розчинів або одержання дистиляту Зокрема, винахід може бути використаний в сільському господарстві для переробки харчових продуктів з метою одержання готового продукту чи його концентрату Відома конструкція випарної установки, що містить нагрівач розчину, що випарюється, охолоджувач парогазової суміші, контактний газорідинний теплообмінник з додатковим нагрівачем, які послідовно з'єднані між собою по лінії парогазової суміші Вихідний патрубок парогазової суміші контактного газорідинного теплообмінника, з'єднаний із вхідним патрубком підігрівника розчину, утворює ньої частини сполучається з ємкістю, оснащеною клапаном надлишкового тиску, що заповнена водою, рівень якої перевищує верхній рівень води у просторі між корпусом і нагрівальною камерою, а до нагрівальної камери з зовнішньої и твірної закріплений теплообмінник у вигляді радіально розташованих пластин з можливістю циркуляції води між ними 2 Випарна установка по п 1, яка відрізняється тим, що пластини теплообмінника закріплені спіралеподібно до нагрівальної камери вздовж и зовнішньої твірної 3 Випарна установка по пп 1, 2, яка відрізняється тим, що між ВОДОПІДВІДНИМ патрубком корпуса і нагнітаючим патрубком вакуумного водокільцевого насоса послідовно розміщений радіатор, оснащений регулятором об'єму потоку рідини 4 Випарна установка по пп 1-3, яка відрізняється тим, що радіатор оснащений пристроєм примусового охолодження його теплообмінної поверхні 5 Випарна установка по пп 1-4, яка відрізняється тим, що ВОДОПІДВІДНИЙ патрубок може бути розташований тангенціально відносно корпуса СО Ю Ю газовий контур парогазової суміші, у якому установлена газодувка для прокачування парогазового потоку (А С СРСР № 1599031, опубл 15 10 90, БВ №38) Недоліком відомої конструкції є те, що установка передбачає стадійний процес переробки вхідної сировини, а також великі енергетичні витрати на випарювання, що збільшує як собівартість технологічного процесу, так і, ВІДПОВІДНО, вартість кінцевого продукту Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є конструкція випарної установки, що включає корпус з розміщеною в ньому нагрівальною камерою постаченою кришкою, при цьому простір між нагрівальною камерою і корпусом ізольований від зовнішнього середовища і заповнений водою з можливістю зміни її темпера 55317 докільцевого насоса може бути послідовно тури, кришка нагрівальної камери постачена паророзміщений радіатор, постачений регулятором відвідним патрубком з конденсатором пари, і ВІДоб'єму потоку рідини ПОВІДНО, приймачем конденсату (АС СРСР № Для ефективного керування температурою си1629082, опубл 23 02 91, БВ № 7) ровини, що переробляється, і підтримки її в задаНедоліком відомої установки є те, що для пеному режимі радіатор може бути постачений приреробки вхідного продукту необхідні значні енерстроєм примусового охолодження його гетичні витрати на випарювання Крім того, у притеплообмінної поверхні строї, як теплоносій, використовується водяна пара, що ускладнює процес оперативної зміни Винахід, що заявляється, ілюструється схемаробочої температури нагрівання і и підтримки в ми, де на фіг 1 показана випарна установка, на заданому режимі фіг 2 - випарна установка, яка постачена радіатором для охолодження води Задачею винаходу є удосконалення конструкції випарного апарата за рахунок реалізації Випарна установка включає корпус 1 з циркуляційної схеми руху теплоносія, у якості якорозміщеною в ньому нагрівальною камерою 2, го використовується вода, застосовувана як робопостаченою кришкою 3, при цьому простір 4 між чий агент у водокільцевих вакуумних насосах, а нагрівальною камерою 2 і корпусом 1 ізольовано також за рахунок передачі тепла вхідному продуквід зовнішнього середовища і заповнено водою ту за допомогою теплообмінника, розташованого Кришка 3 нагрівальні камери 2 постачена пана ЗОВНІШНІЙ поверхні нагрівальній камери При ровідвідним патрубком 5 з конденсатором пари б і цьому забезпечується можливість оперативного приймачем конденсату 7 У СТІНЦІ корпуса 1 регулювання температурних процесів випарюванзакріплені ВОДОПІДВІДНИЙ 8 і ВОДОВІДВІДНИЙ 9 патня вхідного продукту, керованим охолодженням рубки Нагрівальна камера 2 за допомогою патеплоносія в заданому діапазоні Це дозволяє, у ровідвідного патрубка 5 з'єднана трубопроводом порівнянні з прототипом, ефективно утилізувати 10 з усмоктувальним патрубком 11 вакуумного технологічне тепло, виділюване в процесі роботи водокільцевого насоса 12, нагнітальний патрубок вакуумного насоса установки, знизити витрачання 13 якого з'єднаний за допомогою трубопроводу 14 енергоносіїв і видатки на них з ВОДОПІДВІДНИМ патрубком 8 корпуса 1 Патрубок підведення охолодної води 15 до вакуумного воПоставлена задача вирішується за рахунок тодокільцевого насоса 12 з'єднаний трубопроводом го, що випарна установка містить корпус з розмі16 з ВОДОВІДВІДНИМ патрубком 9 корпуса 1, який на щеною в ньому нагрівальною камерою, постачерівні днища і верхньої частини сполучається з ною кришкою, при цьому простір між ємністю 17, постаченою клапаном надлишкового нагрівальною камерою і корпусом ізольовано від тиску 18 До нагрівальної камери 2, із зовнішньої и зовнішнього середовища і заповнено водою з моутворюючої, закріплений теплообмінник у вигляді жливістю зміни и температури, кришка нагрівальрадіальне розташованих пластин 19 ної камери постачена паровідвідним патрубком з конденсатором пари і приймачем конденсату ВІДПОВІДНО ДО винаходу, корпус постачений ВОДОПІДВІДНИМ і ВОДОВІДВІДНИМ патрубками, а на грівальна камера за допомогою паровідвідного патрубка з'єднана з усмоктувальним патрубком вакуумного водокільцевого насоса, нагнітальний патрубок якого з'єднаний за допомогою трубопроводу з ВОДОПІДВІДНИМ патрубком корпуса, при чому патрубок підведення охолодної води вакуумного водокільцевого насоса з'єднаний з ВОДОВІДВІДНИМ патрубком корпуса, останній на рівні днища і верхньої частини сполучається з ємністю, постаченою клапаном надлишкового тиску, заповненою водою, рівень якої перевищує верхній рівень води у просторі між корпусом і нагрівальною камерою , а до нагрівальної камери, с зовнішньої и утворюючої, закріплений теплообмінник у вигляді радіальне розташованих пластин з можливістю циркуляції води між ними Для інтенсифікації процесу передачі тепла від води до нагрівальної ємності і, ВІДПОВІДНО, ДО продукту, що випарюється, пластини теплообмінника можуть бути закріплені до нагрівальної камери спіралеподібне уздовж її зовнішньої утворюючої, крім того, ВОДОПІДВІДНИЙ патрубок може бути розташований стосовно корпусу тангенціальне Для оперативного керування температурним процесом випарювання, у залежності від властивостей вхідного продукту і вимог до кінцевого, у трубопроводі між ВОДОПІДВІДНИМ патрубком корпуса і нагнітаючим патрубком вакуумного во У трубопроводі 14 між ВОДОПІДВІДНИМ патрубком 8 корпуса 1 і нагнітаючим патрубком 13 насоса 12 може бути послідовно розміщений радіатор 20 Випарна установка працює таким чином Вхідний продукт завантажується в нагрівальну камеру 2 і герметизується кришкою 3 Простір між корпусом 1 і нагрівальною камерою 2, а також сполучена ємність 17 і вакуумний водо кільцевий насос 12, заповнюються водою до необхідного об'єму Включенням приводу ( на схемах не показано) вакуумним водокільцевим насосом 12 створюють необхідне розрядження, достатнє для відкачки парів вхідного продукту Розрядження досягається за рахунок обертання робочого колеса вакуумного водокільцевого насоса з лопатками, ексцентричне встановленого в циліндричній камері, заповненою водою При досягненні заданої швидкості обертання, робоче колесо захоплює рідину, що утворює кільце ВІДПОВІДНО до внутрішнього профілю циліндра У МІСЦІ, де робоче колесо ближче до стінки циліндра, рідинне кільце примикає до маточини робочого колеса, у діаметрально протилежному МІСЦІ кільце максимально вилучене від маточини колеса і зануреними в рідину залишаються тільки КІНЦІ лопаток Простір між робочим колесом і рідинним колесом розділено лопатками на кілька осередків, що з поворотом ротора то збільшуються, то зменшуються При збільшенні об'єму осередків у них усмоктується 55317 газ, при зменшенні обсягу газ у них стискується і могою ємності 17 постаченої клапаном надлишкодалі нагнітається Газ входить у циліндр і виходить вого тиску 18 Ємність 17 з'єднана патрубками з з нього через вікна в торцевих кришках насоса, що корпусом 1 Крім того, ємність 17 дозволяє акумузакривають циліндр по обидва боки У МІСЦІ маклювати воду для поповнення циркуляційної сиссимального виходу лопаток з водяного кільця, натеми установки в процесі технологічного циклу прикінці усмоктування газу в циліндр, подається випарювання необхідна КІЛЬКІСТЬ охолодної води замість нагрітої Після завершення випарювання, кришка З води, віднесеної разом з газом через нагнітальне нагрівальні ємності 2 відкривається, а випарений вікно у ВІДПОВІДНИЙ патрубок насоса Температура продукт витягається води підвищується за рахунок тепла газу, що Для підвищення ефективності передачі тепла нагрівається при стиску, тепла, утвореного при нагрівальної ємності 17 за рахунок заданої циркувихровому русі води між, лопатками, зплескуванні ляції потоку води навколо її, пластини теплообмінкавітаційних пухирців у зонах розрядження за лоника 19 закріплюють на нагрівальній ємності 17 патками, а також за рахунок тепла тертя спіралеподібне, що забезпечує рух потоку води від ущільнень верхньої частини нагрівальної камери 17 до и днища з наступним відводом через патрубок 9 до Нагріта вода разом з частиною нескондесованасоса 12 для його наступного охолодження и роноі пари з нагнітаючого патрубка 13 надходить по боти трубопроводу 14 у ВОДОПІДВІДНИЙ патрубок 8 і заповнює простір 4 між Крім того, інтенсивність теплообміну досяганагрівальною ємністю 2 і корпусом 1 При и ють шляхом тангенціального розміщення на коррусі навколо нагрівальної ємності 2 відбувається пусі 1 ВОДОПІДВІДНОГО патрубка 8, що дозволяє інтенсивна передача тепла вхідному продукту за одержати керований потік води, який радіальне допомогою теплообмінника 19, який представляє рівномірно обтікає нагрівальну камеру 2 собою пластини, закріплені радіальне на ЗОВНІШНІЙ У залежності від вихідної сировини, у тих виутворюючій нагрівальної ємності 2 У результаті падках, коли необхідно кероване зниження темпенагрівання починається процес паротворення ратури води до заданих параметрів, у трубопровід вхідного продукту Утворені пари відкачуються 14 між нагнітаючим патрубком 13 насоса 12 і вовакуумним насосом 12 по паровідвідному патрубку допідБІДНИМ патрубком 8 корпуса 1 послідовно 5 і надходять у конденсатор 6 У залежності від приєднують радіатор 20, постачений пристроєм вихідної сировини, пари, що надходять у конденрегулювання об'єму потоку води (на схемі не покасатор б прохолоджуються, а конденсат, що утвозано) Цим досягається можливість регулювання рився, по приймачі 7 витягається для утилізації чи температури випарювання в широкому діапазоні подальшої переробки Пари очищені від конденсаПри недостатнім охолодженні води в радіаторі 20, ту по трубопроводу 10 надходять в усмоктувальйого постачають додатковим пристроєм примусоний патрубок 11 вакуумного насоса 12 і далі разом вого охолодження, наприклад, вентилятором (на з нагрітою водою надходять у простір між схемах не показано) нагрівальною камерою 2 і корпусом 1 Після переПроведені дослідження пристрою, що заявдачі тепла нагрівальній камері 2, вода по воляється, показали високу ефективність його рободовідвідному патрубку 9, трубопроводу 16 надхоти в широкому діапазоні технологічних режимів, дить у патрубок 15 підведення охолодної води що вибиралися в залежності від характеристик вакуумного водокільцевого насоса 12 вхідного продукту У процесі роботи установки, утворені газоподібні продукти віводяться в атмосферу за допо ФІГ. 1 Фіг. 2 55317 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24