[go: up one dir, main page]

RU2218970C2 - Film-type evaporator - Google Patents

Film-type evaporator Download PDF

Info

Publication number
RU2218970C2
RU2218970C2 RU2002105428/15A RU2002105428A RU2218970C2 RU 2218970 C2 RU2218970 C2 RU 2218970C2 RU 2002105428/15 A RU2002105428/15 A RU 2002105428/15A RU 2002105428 A RU2002105428 A RU 2002105428A RU 2218970 C2 RU2218970 C2 RU 2218970C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
film
heat exchange
evaporator
length
pipe
Prior art date
Application number
RU2002105428/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002105428A (en
Inventor
В.М. Фирсов
Ю.В. Карасёв
В.А. Бакаев
В.И. Петрик
А.Н. Ступин
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority to RU2002105428/15A priority Critical patent/RU2218970C2/en
Publication of RU2002105428A publication Critical patent/RU2002105428A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2218970C2 publication Critical patent/RU2218970C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: film-type heat exchange apparatus; chemical, oil refining, food-processing, gas, electrical, metallurgical and other industries. SUBSTANCE: proposed film-type evaporator has vertical cylindrical housing with end plates, upper and lower tube sheets, heat exchange tubes, film formers fitted at clearance inside upper ends of heat exchange tubes, pipe unions for inlet and outlet of liquid being treated, heating steam, vapor and condensate, pipe line made in form of coil which is located in lower portion of housing; its one end is connected with liquid inlet pipe union and rectilinear section is secured between tube sheets; liquid inlet pipe union is fitted in lower end plate of evaporator. Evaporator is additionally provided with ultrasonic transducer located in lower central portion of housing and provided with central through hole for pipe line. Rectilinear section of pipe line has length equal to (n+1)λ, where n=0,1,2,3...; λ is length of ultrasonic wave it is rigidly mounted in active radiating packing of ultrasonic transducer coaxially relative to it at common length equal to (m+1).λ, where m= 1,2,3 Rectilinear section of pipe line is rigidly connected with heat exchange tubes by means of tube sheets in zone of maximum antinode; length of heat exchange tubes is equal to (n+1).λ, their axes are parallel to central axis; upper and lower tube sheets lie in minimum zones of antinode; evaporator is additionally provided with heating steam inlet and outlet pipe unions fitted in upper portion of upper end plate. Film formers may be rigidly connected with heat exchange tube by means of bushes; length of film former is equal to k.λ, where k=1,2,3..; λ - is length of ultrasonic wave. EFFECT: extended functional capabilities; enhanced efficiency due to application of ultrasonic oscillations. 2 c;, 6 dwg

Description

Изобретение относится к пленочным аппаратам, предназначенным для проведения процессов теплообмена в химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой, электротехнической, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to film machines intended for carrying out heat transfer processes in the chemical, oil refining, gas, food, electrical, metallurgical and other industries.

Известен пленочный испаритель (а.с. СССР 1497819, кл. В 01 D 1/22, 1994 г. ), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю, нижнюю и промежуточную трубные доски, теплообменные гибкие трубы, проходящие с зазором через отверстия в промежуточной трубной доске, распределители жидкости, установленные в зазоре, штуцеры ввода и вывода раствора, греющего, вторичного пара и конденсата, пленкообразователи, выполненные в виде радиальных ребер, на боковой поверхности которых выполнены скосы, сходящиеся на их нижних концах, а ребра выполнены на внутренней поверхности отверстий в промежуточной трубной доске. Known film evaporator (AS USSR 1497819, class B 01 D 1/22, 1994), containing a vertical cylindrical body, upper, lower and intermediate pipe boards, heat-exchange flexible pipes passing with a gap through the holes in the intermediate pipe board, liquid distributors installed in the gap, fittings for the input and output of the solution, heating, secondary steam and condensate, film formers made in the form of radial ribs, on the side surface of which there are bevels converging at their lower ends, and the ribs are made on the inside th surface of the holes in the intermediate tube plate.

Недостатком данного выпарного аппарата являются ограниченные технологические возможности, т.к. на применяемых гибких полимерных теплообменных трубах нельзя получить равномерное орошение по всему сечению аппарата из-за их непрямолинейности по всей длине, а также невозможность наложения механических ультразвуковых колебаний на теплообменные трубы в автоколебательном режиме. The disadvantage of this evaporator is the limited technological capabilities, because it is impossible to obtain uniform irrigation over the entire cross section of the apparatus on the flexible polymer heat exchange tubes used because of their indirectness along the entire length, as well as the impossibility of applying mechanical ultrasonic vibrations to the heat transfer tubes in self-oscillating mode.

Наиболее близким техническим решением к описываемому является пленочный испаритель (полезная модель 10107, М. кл. В 01 D 1/22, 1999 г. - выбрана за прототип), содержащий цилиндрический корпус, торцевые крышки, верхнюю и нижнюю трубные доски, теплообменные трубы, пленкообразователи, установленные с зазором внутри верхних концов теплообменных труб, штуцеры ввода обрабатываемой жидкости, греющего, вторичного пара и конденсата, трубопровода в виде змеевика, размещенный нижней части корпуса, один конец которого соединен со штуцером ввода обрабатываемой жидкости, а другой, прямолинейный участок, закреплен между трубными досками, и ввод обрабатываемой жидкости осуществляется в нижней крышке испарителя. The closest technical solution to the described is a film evaporator (utility model 10107, M. class B 01 D 1/22, 1999 - selected as the prototype), containing a cylindrical body, end caps, upper and lower tube boards, heat transfer pipes, film formers installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer pipes, fittings for the input of the processed fluid, heating, secondary steam and condensate, a pipe in the form of a coil, located at the bottom of the casing, one end of which is connected to the input fitting liquid and another straight portion, secured between the tube plates, and the input liquid to be treated is carried in the bottom cover evaporator.

Недостатком данного технического решения являются ограниченные технологические возможности, низкая эффективность и качество обрабатываемых жидкостей с различными вязкостями. The disadvantage of this technical solution is the limited technological capabilities, low efficiency and quality of the processed fluids with different viscosities.

Технический эффект - расширение технологических возможностей, повышение эффективности и качества обрабатываемых жидкостей с различными вязкостями за счет наложения ультразвуковых колебаний на прямолинейный участок трубопровода, теплообменные трубы и пленкообразователи в автоколебательном режиме. The technical effect is the expansion of technological capabilities, increasing the efficiency and quality of the processed fluids with various viscosities due to the application of ultrasonic vibrations to the straight section of the pipeline, heat transfer pipes and film formers in self-oscillating mode.

Указанный технический эффект достигается тем, что в пленочном испарителе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, торцевые крышки, верхнюю и нижнюю трубные доски, теплообменные трубы, пленкообразователи, установленные с зазором внутри верхних концов теплообменных труб, штуцеры ввода и вывода обрабатываемой жидкости, греющего, вторичного пара и конденсата, трубопровод в виде змеевика, размещенный в нижней части корпуса, один конец которого соединен со штуцером ввода обрабатываемой жидкости, а другой, прямолинейный участок, закреплен между трубными досками, а штуцер ввода обрабатываемой жидкости установлен в нижней торцевой крышке испарителя, согласно изобретению устройство дополнительно содержит ультразвуковой преобразователь, размещенный в нижней центральной части корпуса и имеющий центральное отверстие под трубопровод, при этом прямолинейный участок трубопровода выполнен длиной L2, равной (n+1)•λ, где n=0, 1, 2, 3...; λ - длина ультразвуковой волны, и жестко установлен в активную излучающую накладку ультразвукового преобразователя соосно с ним с общей длиной L1, равной (m+1)•λ, где m= 1, 2, 3. . . , причем в максимальных зонах пучности прямолинейного участка трубопровода он жестко соединен трубными решетками с теплообменными трубами длиной L3, равной (n+3/4)•λ, оси которых параллельны центральной оси, причем верхняя и нижняя трубные доски лежат в минимальных зонах пучности, кроме того, устройство содержит дополнительные штуцеры входа и выхода греющего пара, установленные в верхней части верхней торцевой крышки.The specified technical effect is achieved by the fact that in a film evaporator containing a vertical cylindrical body, end caps, upper and lower tube boards, heat transfer tubes, film formers installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes, fittings for the input and output of the processed liquid, heating, secondary steam and condensate, a pipe in the form of a coil located in the lower part of the housing, one end of which is connected to the inlet of the processed fluid, and the other, a straight section, closes captured between the tube plates, and the nozzle for the input of the processed fluid is installed in the lower end cap of the evaporator, according to the invention, the device further comprises an ultrasonic transducer located in the lower central part of the housing and having a central hole for the pipeline, while the straight section of the pipeline is made with a length L 2 equal to ( n + 1) • λ, where n = 0, 1, 2, 3 ...; λ is the ultrasonic wavelength, and is rigidly installed in the active emitting pad of the ultrasonic transducer coaxially with it with a total length L 1 equal to (m + 1) • λ, where m = 1, 2, 3.. . moreover, in the maximum antinode zones of the rectilinear section of the pipeline, it is rigidly connected by tube sheets to heat exchange tubes of length L 3 equal to (n + 3/4) • λ, the axes of which are parallel to the central axis, with the upper and lower tube boards lying in the minimum antinode zones, in addition, the device contains additional fittings for the input and output of heating steam installed in the upper part of the upper end cover.

Технический эффект достигается также и в случае, когда пленкообразователи жестко соединены, например втулками, с теплообменными трубами в верхней части корпуса в торцевой крышке над трубной доской в зоне минимальной пучности при длине пленкообразователя, равной k•λ, где k=1, 2, 3...; λ - длина ультразвуковой волны. The technical effect is also achieved when the film formers are rigidly connected, for example by bushings, to heat transfer tubes in the upper part of the housing in the end cap above the tube plate in the zone of minimum antinode with the length of the film former equal to k • λ, where k = 1, 2, 3 ...; λ is the ultrasonic wavelength.

Введение в устройство ультразвукового преобразователя, связанного с прямолинейным участком трубопровода, теплообменными трубами и пленкообразователями, для возникновения колебательного процесса повышает эффективность испарителя: снижается внешнее трение, возникает кавитационный процесс в жидкости с различными вязкостями, повышается качество обработки жидкости. The introduction into the device of an ultrasonic transducer connected with a straight section of the pipeline, heat transfer tubes and film formers, for the occurrence of an oscillatory process, increases the efficiency of the evaporator: external friction is reduced, cavitation occurs in a fluid with different viscosities, and the quality of the fluid is improved.

Наличие жесткого соединения пленкообразователей с теплообменными трубами создает дополнительную колебательную систему. The presence of a rigid connection of film former with heat transfer tubes creates an additional oscillatory system.

На фиг.1 представлен общий вид пленочного испарителя, на фиг.2 - один из вариантов конструкции ультразвукового электромеханического преобразователя, на фиг. 3 - конструкция втулки, выполненной в виде "грибка", на фиг.4 - вид сверху фиг.3, на фиг.5 - конструкция пленкообразователя, на фиг.6 - сечение А-А фиг.5. Figure 1 presents a General view of the film evaporator, figure 2 is one of the design options of the ultrasonic electromechanical transducer, in fig. 3 - the design of the sleeve, made in the form of a "fungus", figure 4 is a top view of figure 3, figure 5 is the construction of the film former, figure 6 is a section aa of figure 5.

Испаритель состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней, например, составной 2 и нижней 3 торцевых крышек, верхней 4 и нижней 5 трубных досок, теплообменных труб 6, пленкообразователей 7 с радиальными ребрами, установленных с зазором внутри верхних концов теплообменных труб 6, штуцеров ввода 8 и вывода 9 обрабатываемой жидкости, штуцеров входа 10 и выхода 11 греющего пара, штуцера выхода вторичного пара 12, штуцера выхода конденсата 13, дополнительных штуцеров входа 14 и выхода 15 греющего пара, верхней, например, составной 2 торцевой крышки, трубопровода в виде змеевика 16, размещенного в нижней части корпуса 1 и утепленного теплоизоляционным материалом 17. Один конец змеевика соединен со штуцером ввода обрабатываемой жидкости 8, а другой - прямолинейный участок 18 - жестко закреплен между трубными досками 4 и 5. Ввод обрабатываемой жидкости осуществляется в нижней 3 крышке испарителя, где прямолинейный участок 18 жестко установлен в активную излучающую накладку 19 ультразвукового преобразователя 20, имеющего центральное отверстие 21 под трубопровод 18 общей длиной (m+1)•λ, где m=1, 2, 3. . .; λ - длина ультразвуковой волны, причем в максимальных зонах пучности прямолинейный участок трубопровода 18, выполненный длиной (n+1)•λ, где n= 0, 1, 2, 3...; λ - длина ультразвуковой волны, жестко соединен трубными решетками 22, имеющими отверстия 23 с теплообменными трубами длиной, равной (n+3/4)•λ, причем верхняя 4 и нижняя 5 трубные доски жестко закреплены в минимальных зонах пучности в корпусе 1. The evaporator consists of a vertical cylindrical body 1, upper, for example, composite 2 and lower 3 end caps, upper 4 and lower 5 tube plates, heat transfer tubes 6, film formers 7 with radial ribs installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes 6, input fittings 8 and output 9 of the processed fluid, nozzles of the inlet 10 and outlet 11 of the heating steam, nozzle of the outlet of the secondary steam 12, nozzle of the outlet of condensate 13, additional nozzles of the inlet 14 and outlet 15 of the heating steam, top, for example, composite 2 end cr flanges, pipelines in the form of a coil 16 located in the lower part of the housing 1 and insulated with heat-insulating material 17. One end of the coil is connected to the inlet of the processed fluid 8, and the other, a straight section 18, is rigidly fixed between the pipe boards 4 and 5. The input of the processed fluid is carried out in the bottom 3 of the evaporator cover, where the rectilinear section 18 is rigidly mounted in the active emitting pad 19 of the ultrasonic transducer 20, having a central hole 21 under the pipe 18 with a total length (m + 1) • λ, where m = 1, 2 , 3.. .; λ is the ultrasonic wavelength, and in the maximum antinode zones, a straight section of the pipeline 18 is made with the length (n + 1) • λ, where n = 0, 1, 2, 3 ...; λ is the ultrasonic wavelength, is rigidly connected by tube sheets 22 having openings 23 with heat exchange tubes with a length equal to (n + 3/4) • λ, with the upper 4 and lower 5 tube boards being rigidly fixed in the minimum antinode zones in the housing 1.

Пленкообразователи 7 с радиальными ребрами могут быть жестко соединены, например, втулками 24 с теплообменными трубами 6 в верхней части корпуса 1 и торцевой верхней составной крышки 2 над трубной доской 4 в зоне минимальной пучности при длине пленкообразователей 7 (k•λ), где k=1,2,3...; λ - длина ультразвуковой волны. The film former 7 with radial ribs can be rigidly connected, for example, by bushings 24 to the heat exchange tubes 6 in the upper part of the housing 1 and the end upper composite cover 2 above the tube board 4 in the zone of minimum antinode with the length of the film former 7 (k • λ), where k = 1,2,3 ...; λ is the ultrasonic wavelength.

На верхнем торце прямолинейного участка 18 жестко закреплена втулка 25 в виде "грибка" с направляющими пазами 26 для подачи обрабатываемой жидкости во все стороны. At the upper end of the rectilinear section 18, a sleeve 25 in the form of a "fungus" with guide grooves 26 for supplying the processed fluid in all directions is rigidly fixed.

Ультразвуковой электромеханический преобразователь 20 (см. фиг.2) состоит из пьезоэлементов 27, токоподводящих шайб 28 и 29, токоизолирующих шайб 30 и 31, которые размещены между активной излучающей накладкой 19 волновой длины и пассивной накладкой 32, которая составляет с пъезоэлементами 27 полуволновую систему, жестко стянутые между собой втулками 33 и 34. Активная излучающая накладка 19 и пассивная накладка 32 имеют центральное сквозное отверстие 21 под трубопровод 18, соединенный резьбовым соединением 35, и под нижний прямолинейный участок трубопровода 36, размещенный внутри преобразователя 20 и жестко соединенным с трубопроводом змеевика 16, а также с помощью резьбового соединения 35 с частью активной накладки 19 и с помощью резьбового соединения 37 и закрепленной контргайкой 38 с прокладкой 39 в узловой плоскости пассивной накладки 32 в минимальной зоне пучности колебаний. Кроме того, между пленкообразователем 7 и теплообменной трубой 6 образуется зазор 40 для прохождения обрабатываемой жидкости в виде тонкой пленки по внутренним стенкам теплообменной трубы 6. Ultrasonic electromechanical transducer 20 (see figure 2) consists of piezoelectric elements 27, current-conducting washers 28 and 29, current-insulating washers 30 and 31, which are located between the active emitting plate 19 of the wavelength and the passive plate 32, which makes up the piezoelectric elements 27 with a half-wave system, rigidly pulled together by bushes 33 and 34. The active radiating plate 19 and the passive plate 32 have a central through hole 21 for the pipe 18, connected by a threaded connection 35, and under the lower straight section of the pipe an ode 36 located inside the transducer 20 and rigidly connected to the pipe of the coil 16, as well as using a threaded connection 35 with a part of the active plate 19 and using a threaded connection 37 and a fixed lock nut 38 with a gasket 39 in the nodal plane of the passive plate 32 in the minimum antinode fluctuations. In addition, between the foaming agent 7 and the heat exchange pipe 6, a gap 40 is formed for the processed fluid to pass in the form of a thin film along the inner walls of the heat transfer pipe 6.

Пленочный испаритель работает следующим образом. В исходном положении через штуцер 10 в корпусе 1 подается теплоноситель (пар), который частично конденсируется на наружных поверхностях теплообменных труб 6, отдавая им тепло, а конденсат отводится через штуцер 13. Обрабатываемая жидкость подается в испаритель через штуцер 8 и далее по трубопроводу 16, погруженному в обработанную жидкость и подогреваемым ею, поступает по прямолинейным участкам 36 и 18 в камеру, образованную верхней составной крышкой 2 и верхней трубной доской 4, образует на этой доске слой, гидравлическое давление которого обеспечивает равномерное поступление жидкости по каждой теплообменной трубе 6. Film evaporator operates as follows. In the initial position, through the nozzle 10 in the housing 1, the coolant (steam) is supplied, which partially condenses on the outer surfaces of the heat exchange tubes 6, giving them heat, and the condensate is removed through the nozzle 13. The processed liquid is supplied to the evaporator through the nozzle 8 and then through the pipe 16, immersed in the treated liquid and heated by it, enters through straight sections 36 and 18 into the chamber formed by the upper composite cover 2 and the upper tube plate 4, forms a layer on this board whose hydraulic pressure ensures Chiva uniform flow of fluid in each heat transfer tube 6.

При подаче жидкости по прямолинейному участку трубопровода 18 через токоподводящие шайбы 28 и 29 на пьезоэлементы 27 от ультразвукового генератора (на чертеже не показан) подается переменное напряжение. Ультразвуковой преобразователь 20 возбуждается, и в нем создается стоячая волна. Ультразвуковой преобразователь 20 работает как полуволновая колебательная система на частоте f=22 и 44 КГц с амплитудой колебаний А до 20 мкм. Объединение пассивной накладки 32 и пьезоэлементов 27 в полуволновую систему позволяет вывести источник колебаний из зоны максимальных внутренних напряжений, облегчает условия работы, снижает нагрев и повышает эффективность. Наличие узловых плоскостей позволяет удобно для обслуживания испарителя крепить ультразвуковой преобразователь 20. When fluid is supplied along a straight section of the pipeline 18 through current-conducting washers 28 and 29, an alternating voltage is supplied to the piezoelectric elements 27 from an ultrasonic generator (not shown in the drawing). The ultrasound transducer 20 is excited and a standing wave is generated in it. Ultrasonic transducer 20 operates as a half-wave oscillatory system at a frequency f = 22 and 44 KHz with an amplitude of oscillations A up to 20 μm. The combination of the passive lining 32 and the piezoelectric elements 27 in a half-wave system allows you to remove the source of oscillations from the zone of maximum internal stresses, facilitates working conditions, reduces heat and increases efficiency. The presence of nodal planes allows convenient for servicing the evaporator to mount the ultrasonic transducer 20.

При подаче жидкости по прямолинейному участку трубопровода 18 в зонах ее пучности колебаний и на торцевой поверхности втулки 25 возникают продольные колебания. Обрабатываемая жидкость подвергается кавитационному воздействию и разрывы ее образуются там, где происходит местное понижение давления. В реальной обрабатываемой жидкости в зависимости от температуры, газосодержания, гидростатического давления и других факторов разрыв происходит в интервале давлений от десятых долей до нескольких сотен атмосфер и, следовательно, порог кавитации - минимальное значение акустического давления, необходимое для образования кавитационных полостей. Так как прямолинейный участок трубопровода 18 жестко соединен трубными решетками 22, имеющими отверстия 23, с теплообменными трубами 6 той же длины в максимальных зонах пучности, то в теплообменных трубах 6 возникают колебания той же частоты в автоколебательном режиме с амплитудой до 15 мкм. За счет гидравлического и ультразвукового давления обрабатываемая жидкость с пазов 26 втулки 25 равномерно поступает к каждой теплообменной трубе 6. Проходя через кольцевой зазор 40 между пленкообразователями 7 с его радиальными ребрами и теплообменной трубой 6, жидкость образует на внутренней их поверхности сплошную, стекающую вниз пленку, в зонах максимальной пучности которой возникают пузырьки кавитации, интенсифицирующие процесс ее обработки. По мере движения пленки вниз по поверхности труб 6 происходит выпаривание обрабатываемой жидкости. When fluid is supplied along a straight section of the pipe 18, longitudinal vibrations occur in the zones of its antinode of vibrations and on the end surface of the sleeve 25. The processed fluid is exposed to cavitation and its ruptures are formed where local pressure decrease occurs. Depending on the temperature, gas content, hydrostatic pressure, and other factors, a rupture occurs in the pressure range from tenths to several hundred atmospheres and, therefore, the cavitation threshold is the minimum value of acoustic pressure necessary for the formation of cavitation cavities in a real fluid being processed. Since the straight section of the pipeline 18 is rigidly connected by tube sheets 22 having openings 23 with heat exchange tubes 6 of the same length in the maximum antinode zones, oscillations of the same frequency occur in heat transfer tubes 6 in self-oscillating mode with an amplitude of up to 15 μm. Due to hydraulic and ultrasonic pressure, the processed fluid from the grooves 26 of the sleeve 25 evenly flows to each heat exchange pipe 6. Passing through the annular gap 40 between the film former 7 with its radial ribs and the heat exchange pipe 6, the liquid forms a continuous film flowing downward on their inner surface, in zones of maximum antinode of which cavitation bubbles arise, intensifying the process of its processing. As the film moves down the surface of the pipes 6, evaporation of the processed fluid occurs.

В случае, когда пленкообразователи 7 жестко соединены втулками 24 с теплообменными трубами 6, в пленкообразователе возникают колебания той же частоты в автоколебательном режиме, которые интенсифицируют (засасывают обрабатываемую жидкость) процесс прохождения через зазор 40 обрабатываемой, в том числе и вязкой жидкости, осуществляют ее ультразвуковую обработку. In the case when the film-forming agents 7 are rigidly connected by the sleeves 24 to the heat-exchange tubes 6, oscillations of the same frequency in the self-oscillating mode occur in the film-forming agent, which intensify (suck the fluid being processed) the process of passing through the gap 40 of the fluid being treated, including viscous, carry out its ultrasonic processing.

Вторичный пар удаляется через штуцер 12, а упаренная жидкость стекает с нижних концов трубок 6 и поступает в нижнюю камеру, образованную крышкой 3 и трубной доской 5, откуда выводится через штуцер 9. Secondary steam is removed through the nozzle 12, and one stripped off liquid flows from the lower ends of the tubes 6 and enters the lower chamber formed by the cover 3 and the tube board 5, from where it is discharged through the nozzle 9.

Преимущество изобретения заключается в том, что в отличие от известных технических решений жидкость подвергается воздействию механических ультразвуковых колебаний, в т.ч. кавитационному и тепловому воздействию от работы ультразвукового преобразователя на частоте f=22 и 44 КГц с амплитудой до 20 мкм, что позволяет интенсифицировать процесс испарения, следовательно, поднять эффективность и расширить технологические возможности испарителя. The advantage of the invention lies in the fact that, in contrast to the known technical solutions, the liquid is exposed to mechanical ultrasonic vibrations, including cavitation and thermal effects from the operation of the ultrasonic transducer at a frequency of f = 22 and 44 KHz with an amplitude of up to 20 μm, which makes it possible to intensify the evaporation process, therefore, increase the efficiency and expand the technological capabilities of the evaporator.

Claims (2)

1. Пленочный испаритель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, торцевые крышки, верхнюю и нижнюю трубные доски, теплообменные трубы, пленкообразователи, установленные с зазором внутри верхних концов теплообменных труб, штуцера ввода и вывода обрабатываемой жидкости, греющего, вторичного пара и конденсата, трубопровод в виде змеевика, размещенный в нижней части корпуса, один конец которого соединен со штуцером ввода обрабатываемой жидкости, а другой, прямолинейный участок, закреплен между трубными досками, а штуцер ввода обрабатываемой жидкости установлен в нижней торцевой крышке испарителя, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит ультразвуковой преобразователь, размещенный в нижней центральной части корпуса и имеющий центральное сквозное отверстие под трубопровод, при этом прямолинейный участок трубопровода выполнен длиной, равной (n+1)·λ, где n=0, 1, 2, 3...; λ - длина ультразвуковой волны, и жестко установлен в активную излучающую накладку ультразвукового преобразователя соосно с ним с общей длиной, равной (m+1)·λ, где m=1, 2, 3..., причем в максимальных зонах пучности прямолинейного участка трубопровода жестко соединен трубными решетками с теплообменными трубами длиной, равной (n+3/4)·λ, оси которых параллельны центральной оси, причем верхняя и нижняя трубные доски лежат в минимальных зонах пучности, кроме того, устройство содержит дополнительные штуцера входа и выхода греющего пара, установленные в верхней части верхней торцевой крышки.1. A film evaporator containing a vertical cylindrical body, end caps, upper and lower tube boards, heat transfer tubes, film formers installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes, the inlet and outlet of the processed fluid, heating, secondary steam and condensate, the pipeline in the form a coil located in the lower part of the housing, one end of which is connected to the inlet of the processed fluid, and the other, a straight section, is fixed between the tube plates, and the inlet of the processing the liquid being pumped is installed in the bottom end cap of the evaporator, characterized in that the device further comprises an ultrasonic transducer located in the lower central part of the housing and having a central through hole for the pipeline, while the straight section of the pipeline is made with a length equal to (n + 1) · λ, where n = 0, 1, 2, 3 ...; λ is the ultrasonic wavelength, and is rigidly installed in the active emitting pad of the ultrasonic transducer coaxially with it with a total length equal to (m + 1) · λ, where m = 1, 2, 3 ..., moreover, in the maximum antinodes of the rectilinear section the pipe is rigidly connected by tube sheets to heat exchange pipes of length equal to (n + 3/4) · λ, the axes of which are parallel to the central axis, with the upper and lower pipe boards lying in the minimum antinode zones, in addition, the device contains additional nipples for heating input and output couple installed in top of the top end cap. 2. Пленочный испаритель по п.1, отличающийся тем, что пленкообразователи жестко соединены, например втулками, с теплообменными трубами в верхней части корпуса в торцевой крышке над трубной доской в зоне минимальной пучности при длине пленкообразователя, равной k·λ, где k=1, 2, 3...; λ - длина ультразвуковой волны.2. The film evaporator according to claim 1, characterized in that the film formers are rigidly connected, for example by bushings, to heat transfer tubes in the upper part of the housing in the end cap above the tube board in the zone of minimum antinode with a film former of length k · λ, where k = 1 , 2, 3 ...; λ is the ultrasonic wavelength.
RU2002105428/15A 2002-02-28 2002-02-28 Film-type evaporator RU2218970C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105428/15A RU2218970C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Film-type evaporator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105428/15A RU2218970C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Film-type evaporator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002105428A RU2002105428A (en) 2003-09-10
RU2218970C2 true RU2218970C2 (en) 2003-12-20

Family

ID=32066079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002105428/15A RU2218970C2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Film-type evaporator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2218970C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2257246C1 (en) * 2004-04-19 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film-type evaporator
RU2257932C1 (en) * 2004-01-21 2005-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film-type evaporator
RU2266151C1 (en) * 2004-11-22 2005-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film evaporator
RU2501590C2 (en) * 2012-02-03 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭфЭнергия" Evaporator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810327A (en) * 1984-04-24 1989-03-07 Ahlstromforetagen Svenska Ab Falling film evaporator of the vertical-tube type
SU1553164A1 (en) * 1988-06-23 1990-03-30 Предприятие П/Я А-3732 Film condenser
SU1497819A1 (en) * 1987-01-28 1994-12-15 Ю.В. Картовский Evaporating apparatus
RU10107U1 (en) * 1997-08-11 1999-06-16 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АО "НИТИ - Тесар") FILM EVAPORATOR
RU2135036C1 (en) * 1998-07-21 1999-08-27 Кубанский государственный технологический университет Liquid product condensing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810327A (en) * 1984-04-24 1989-03-07 Ahlstromforetagen Svenska Ab Falling film evaporator of the vertical-tube type
SU1497819A1 (en) * 1987-01-28 1994-12-15 Ю.В. Картовский Evaporating apparatus
SU1553164A1 (en) * 1988-06-23 1990-03-30 Предприятие П/Я А-3732 Film condenser
RU10107U1 (en) * 1997-08-11 1999-06-16 Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АО "НИТИ - Тесар") FILM EVAPORATOR
RU2135036C1 (en) * 1998-07-21 1999-08-27 Кубанский государственный технологический университет Liquid product condensing apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2257932C1 (en) * 2004-01-21 2005-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film-type evaporator
RU2257246C1 (en) * 2004-04-19 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film-type evaporator
RU2266151C1 (en) * 2004-11-22 2005-12-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский технологический институт "НИТИ-ТЕСАР" (ОАО "НИТИ-ТЕСАР") Film evaporator
RU2501590C2 (en) * 2012-02-03 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЭфЭнергия" Evaporator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9011698B2 (en) Method and devices for sonicating liquids with low-frequency high energy ultrasound
CN100535570C (en) Pipe type heat exchanger with heat exchange shell intensified by ultrasonic wave
KR20150127696A (en) Ultrasonically cleaning vessels and pipes
CN102620586B (en) A pulsating heat pipe heat transfer system with electronically controlled piezoelectric ceramic blocks
RU2218970C2 (en) Film-type evaporator
WO2009006360A2 (en) High capacity ultrasonic reactor system
CN106767067B (en) Double ultrasonic wave heat-pipe radiating apparatus
RU2218971C1 (en) Film-type evaporator
RU2257932C1 (en) Film-type evaporator
RU10107U1 (en) FILM EVAPORATOR
RU44540U1 (en) ULTRASONIC LIQUID TREATMENT PLANT
RU2056920C1 (en) Spray-type mixer
RU177038U1 (en) DEVICE OF ULTRASONIC PROTECTION OF WATER-WATER AND WATER-OIL HEAT EXCHANGERS FROM FORMATION ON HEAT EXCHANGE SURFACES OF SOLID DEPOSITS
RU2266151C1 (en) Film evaporator
RU2002105428A (en) Film evaporator
RU2727403C1 (en) Apparatus with heat exchange jacket
US3056590A (en) Oscillator
RU2272670C1 (en) Ultrasonic chemical reactor
RU2233692C1 (en) Film evaporator
RU2278718C1 (en) Method of degassing water and degasifier
SU1039544A1 (en) Cavitation ultrasonic disperser
SU1431799A1 (en) Apparatus for degassing liquid
CN216605539U (en) Anticorrosion Ultrasonic Processor
RU2031606C1 (en) Device for pasteurization or sterilization of fluid media
CN209631726U (en) It is a kind of can indirect heating hot media fuel tank

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050301