Поверхневий теплообмінник для конденсування водяної пари та ефірної олії

Реферат: Винахід стосується ефіроолійного виробництва, об'єктом якого є теплообмінник, в якому поверхня теплообміну розділена на дві частини, одна з яких призначена для функціонування у режимі повного дефлегмування і з'єднана з атмосферою, друга - у режимі прямого конденсування і з'єднана із приймачем дистиляту через гідрозатвор. У просторі між двома зазначеними частинами теплообмінника передбачені засоби для подачі пари на конденсацію, що дозволяє збільшити вихід ефірних олій, інтенсифікацію теплообмінювання та скорочення витрати охолоджувального агента. UA 100197 C2 (12) UA 100197 C2 UA 100197 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід призначено для ефіроолійного виробництва, але може бути використано у харчовій, хімічній та інших галузях виробництва для конденсування пари, що утворюється під час проведення технологічних процесів (дистилювання, випарювання, сушіння т. ін.). Як поверхневих конденсаторів можуть бути використані теплообмінники різних типів [1], але найчастіше застосовують трубчасті теплообмінники. Відомо кожухотрубний одноходовий теплообмінник [1], що складається з корпуса (кожуха) і приварених до нього трубних ґрат, у яких закріплено пучок труб. До трубних ґрат кріпляться кришки з патрубками для входу і виходу одного з теплообмінного середовища. Інше теплообмінне середовище вводиться і виводиться через патрубки. При цьому пару на конденсування направляють зверху вниз, а охолоджуючий агент знизу вгору. Цей теплообмінний апарат прийнято за прототип. Незважаючи на повсюдне застосування у виробництві ефірних олій кожухотрубних одноходових теплообмінників вони мають суттєвий технологічний недолік, пов'язаний з особливостями парового дистилювання ефіроолійної сировини. Внаслідок високої пористості ефіроолійної сировини на конденсування з апарата для парового дистилювання разом з парою та ефірної олії надходить велика кількість повітря, яке не тільки погіршує теплообмін, а й призводить до втрат ефірної олії, що міститься в сировині. В даний час повітря виводиться разом з дистилятом, не дозволяючи герметизувати систему "конденсування-декантування", що також призводить до втрат ефірної олії. Задачею винаходу є збільшення виходу ефірної олії, інтенсифікація теплообміну, скорочення витрати охолоджувального агента. Поставлена задача вирішується тим, що поверхня теплообміну розділяється на дві частини, одна з яких функціонує у режимі повного дефлегмування і з'єднана з атмосферою, друга - у режимі прямого конденсування і з'єднана з приймачем дистиляту через гідрозатвор, при цьому пара на конденсування надходять у простір між двома зазначеними частинами теплообмінника. Поверхневий теплообмінник для конденсування пари схематично представлено на кресленні (Фіг.). Теплообмінник виконано у вигляді двох циліндричних корпусів 4 і 5, усередині яких на трубних ґратах установлені труби 3. Корпуси 4 і 5 з'єднані між собою циліндричною царгою 2. Теплообмінник забезпечено патрубком 1 для уведення водяної пари та ефірної олії з апарата для дистиляції сировини; патрубками 6 для уведення охолоджувального агента; патрубками 7 для виходу охолоджувального агента; патрубками 9 для виходу дистиляту. Патрубок 8 з'єднує апарат з атмосферою. Теплообмінник для конденсування пари працює так: Водяна пара разом з ефірною олією з апарата для парового дистилювання ефіроолійної сировини через патрубок 1 тангенціально подається у царгу 2, з якої довільно розподіляється по поверхнях теплообміну 4 і 5, де конденсується шляхом охолодження водою або іншим охолоджувальним агентом, що подається у патрубки 6. Дистилят через патрубок 9 надходить у приймач-роздільник води та ефірної олії, який герметично з'єднано з теплообмінником, через оглядове вікно 10, утворюючи гідрозатвор 11, завдяки якому виключається можливість проскакування пари, що не сконденсувалася, через патрубок 9. Повітря, що надходить на конденсування разом з водяною парою й ефірною олією, відводиться в атмосферу через патрубок 8, безпосередньо стикаючись із флегмою (дистилятом), яка сконденсована на поверхні 4. У результаті рідка фаза (флегма) абсорбує з повітря ефірну олію, що міститься в ньому, збільшуючи його вихід. Запропоноване технічне рішення дозволяє створити у поверхневому теплообміннику оптимальні умови для конденсування водяної пари та ефірної олії, що дозволить збільшити вихід ефірної олії, інтенсифікувати теплообмін і скоротити витрату охолоджувального агента на конденсування. Джерела інформації: 1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. С. 326-366. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Поверхневий теплообмінник для конденсування водяної пари і ефірної олії, що виконаний у вигляді поверхні теплообміну, що знаходиться усередині кожуха, обладнаний патрубками для входу пари і виходу дистиляту, патрубками для входу і виходу охолоджувального агента, який 1 UA 100197 C2 5 відрізняється тим, що поверхня теплообміну розділена на дві частини, одна з яких призначена для функціонування у режимі повного дефлегмування і з'єднана з атмосферою, друга - у режимі прямого конденсування і з'єднана із приймачем дистиляту через гідрозатвор, при цьому у просторі між двома зазначеними частинами теплообмінника передбачені засоби для подачі пари на конденсацію. 2 UA 100197 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 3