close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336110

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 110
(13)
C2
(51) МПК
B01D 1/28
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006124748/15, 09.12.2004
(72) Автор(ы):
ПРАШАК Херберт (DE)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.12.2004
(73) Патентообладатель(и):
ГЕА ВИГАНД ГМБХ (DE)
R U
(30) Конвенционный приоритет:
11.12.2003 DE 10358015.8
(43) Дата публикации за вки: 20.01.2008
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 1 1 0
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 4434027 А, 28.02.1984. US 4561941
А, 31.12.1985. RU 2013101 С1, 30.05.1994. RU
2060939 С1, 27.05.1996. RU 2052938 С1,
27.01.1996. US 4581829 А, 15.04.1986. JP
62279801 А, 04.12.1987.
2 3 3 6 1 1 0
R U
(86) За вка PCT:
EP 2004/014038 (09.12.2004)
C 2
C 2
(85) Дата перевода за вки PCT на национальную фазу:
11.07.2006
(87) Публикаци PCT:
WO 2005/056152 (23.06.2005)
Адрес дл переписки:
103735, Москва, ул. Ильинка, 5/2, ООО
"Союзпатент", пат.пов. И.М.Захаровой
(54) ВЫПАРНАЯ УСТАНОВКА
(57) Реферат:
Изобретение относитс к выпарной установке,
содержащей
испаритель,
обогреваемый
технологическим м тым паром, и технологическую
ступень, обогреваемую вторичным образующимс в продукте паром и вл ющуюс , по меньшей мере,
дополнительным
испарителем.
Предложена
многоступенчата выпарна установка, в которой
первый испаритель (1) обогреваетс поступающим
через струйный скруббер (33) перегретым м тым
паром с содержанием воздуха, например, из
сушилки. Вторичный образующийс в продукте пар
первой ступени испарени (1) поступает через
механический компрессор (67) во вторую ступень
(3) испарени дл обогрева. Компрессор (67)
обеспечивает, во-первых, снижение точки росы в
камере первой ступени испарени (1) и, во-вторых,
повышение
температуры
вторичного
образовавшегос в продукте пара, подаваемого во
вторую ступень испарени (3) дл обогрева.
Предложенна выпарна установка, работающа на технологическом м том паре, обладает
повышенной эффективностью выпаривани . 7 з.п.
ф-лы, 1 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
2 3 3 6 1 1 0
2 3 3 6 1 1 0
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 110
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B01D 1/28
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006124748/15, 09.12.2004
(72) Inventor(s):
PRAShAK Kherbert (DE)
(24) Effective date for property rights: 09.12.2004
(73) Proprietor(s):
GEA VIGAND GMBKh (DE)
(30) Priority:
11.12.2003 DE 10358015.8
R U
(43) Application published: 20.01.2008
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
2 3 3 6 1 1 0
(85) Commencement of national phase: 11.07.2006
(86) PCT application:
EP 2004/014038 (09.12.2004)
(87) PCT publication:
WO 2005/056152 (23.06.2005)
(57) Abstract:
FIELD: heating; mechanics.
SUBSTANCE: multi-stage evaporation plant is
proposed where evaporator 1 (1) is heated by
overheated waste steam with air taken for example
from drying plant through jet scrubber (33).
Secondary steam formed in product during
evaporation
stage
1
(1)
is
supplied
to
evaporation stage 2 (3) through mechanical
compressor (67) for heating. Firstly compressor
(67) decreases dew point in evaporation stage 1
chamber (1), secondly it increases temperature of
secondary steam supplied to evaporation stage 2
(3) for heating.
EFFECT: increased effectiveness of evaporation.
8 cl, 1 dwg
R U
2 3 3 6 1 1 0
(54) EVAPORATION PLANT
Страница: 3
EN
C 2
C 2
Mail address:
103735, Moskva, ul. Il'inka, 5/2, OOO
"Sojuzpatent", pat.pov. I.M.Zakharovoj
RU 2 336 110 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к выпарной установке, содержащей испаритель, обогреваемый
технологическим м тым паром, и технологическую ступень, обогреваемую вторичным
образующимс в продукте паром и вл ющуюс , в частности, по меньшей мере,
дополнительным испарителем.
В цел х по возможности рентабельной эксплуатации выпарных установок дл обогрева
испарител или испарителей используетс постороннее технологическое тепло, например,
в виде технологического м того пара. Такой технологический м тый пар, образующийс ,
например, на ступен х сушки, имеет лишь ограниченное применение, так как он имеет
относительно низкое давление или же смешан с воздухом или инертными газами. Как
правило, конденсационна способность испарителей, обогреваемых таким м тым
технологическим паром, вл етс пониженной, а количество ступеней испарени ,
обогреваемых этим м тым технологическим паром, и, следовательно, эффективность
выпарной установки вл ютс сильно ограниченными.
В отношении многоступенчатых выпарных установок также известно, что вторичный
образующийс в продукте пар ступени испарени выпарной установки уплотн етс с
помощью компрессора до более высокой величины давлени и затем используетс дл обогрева другой ступени испарени . Обычно дл этого примен ютс работающие на
остром паре струйные или же механические компрессоры. В случае применени механических компрессоров обычные показатели повышени давлени (соотношение
между конечным давлением и давлением на всасывании) составл ют дл используемых на
практике одноступенчатых радиальных вентил торов 1,3 и дл одноступенчатых
радиальных компрессоров 2,5. Поскольку показатели повышени температуры вторичного
пара вл ютс сравнительно низкими, то в обычных многоступенчатых выпарных
установках с компрессией вторичного пара количество последовательно расположенных
ступеней испарени вл етс сильно ограниченным. Продукты с большим смещением
температуры кипени либо не выпариваютс , либо выпариваютс недостаточно, т.е. при
низком диапазоне концентрации.
Задачей изобретени вл етс создание выпарной установки, работающей на
технологическом м том паре и обладающей повышенной эффективностью выпаривани .
Изобретение основано на выпарной установке, содержащей обогреваемый
технологическим м тым паром первый испаритель и технологическую ступень,
обогреваемую вторичным паром, образующимс при испарении продукта в испарителе, и
содержащую, по меньшей мере, один дополнительный испаритель, и отличаетс тем, что с
выходом первого испарител дл выпуска вторичного образовавшегос при испарении
продукта в испарителе пара и с камерой нагрева испарител сообщена ступень компрессии
вторичного пара, котора обеспечивает снижение точки росы в камере испарени испарител ниже значени температуры, необходимой дл обогрева испарителей
технологической ступени, и повышение температуры вторичного пара после компрессии до
температуры, необходимой дл обогрева испарителей технологической ступени.
Если при использовании традиционных многоступенчатых выпарных установок
посто нно пытаютс эксплуатировать испарители выпарной установки в таком режиме,
чтобы в каждом испарителе энергоресурс используемого дл обогрева м того пара или
вторичного образующегос в продукте пара постепенно снижалс настолько, чтобы
температура и энерги м того пара или вторичного образующегос в продукте пара были
достаточными дл применени в последующих испарител х, то в выпарной установке
согласно изобретению точка росы в первом обогреваемом технологическим м тым паром
испарителе снижаетс до величины, лежащей ниже температуры нагрева в последующем
втором испарителе. В результате становитс возможным существенно повысить
эффективность конденсации в первом испарителе, даже если дл обогрева этого
испарител используетс только технологический м тый пар низкого давлени .
Охладившийс в первом испарителе технологический м тый пар более не используетс в
последующих испарител х. В ступени компрессии вторичный образующийс в продукте пар
первого испарител сжимаетс и доводитс до более высокой температуры, после чего
Страница: 4
DE
RU 2 336 110 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
этот пар используетс дл обогрева второго испарител , при необходимости и других
испарителей. Размеры ступени компрессии вторичного пара выбраны с таким расчетом,
чтобы одновременно она способствовала снижению точки росы в первом испарителе.
Примен емый дл обогрева первого испарител технологический м тый пар
представл ет собой преимущественно насыщенный технологический или насыщенный пар.
Однако в большинстве случаев технологический м тый пар насыщенным не вл етс .
Поэтому в оптимальном варианте выполнени предусматриваетс приготовление
насыщенного пара добавкой воды в перегретый технологический м тый пар, а именно
преимущественно таким образом, чтобы этот процесс протекал без образовани конденсата. Дл перевода перегретого технологического м того пара без конденсации,
образовавшегос , например, в сушилке, в насыщенный, очищенный технологический пар
выпарна установка содержит скруббер, в котором происходит очистка перегретого
технологического м того пара. Дл насыщени перегретого м того технологического пара
в скруббер может подводитьс свежа вода, а также образующийс в выпарной установке
конденсат. Скруббер может быть струйным.
Хот в ступени компрессии может также примен тьс струйный компрессор на остром
паре, однако более предпочтительно использовать ступень компрессии в виде
механической ступени компрессии вторичного образующегос в продукте пара с тем, чтобы
исключить при компрессии вторичного образующегос в продукте пара необходимость
применени дополнительного острого пара. В механической ступени компрессии
вторичного образующегос в продукте пара могут быть применены одно- или
многоступенчатые вентил торы или компрессоры.
Ниже изобретение подробнее по сн етс с помощью чертежа, на котором в
схематическом виде показана многоступенчата выпарна установка, способна обогреватьс перегретым смешанным с воздухом м тым паром из подробно не показанной
сушильной установки.
Выпарна установка содержит три ступени 1, 3, 5 испарени , выполненные в виде
испарителей с нисход щим потоком, из которых кажда ступень содержит контур 7, 9 или
11 циркул ции продукта с циркул ционным насосом 13, 15 или 17. Выпариваемый продукт,
подаваемый с участка 19 питающим насосом 23 через буферную емкость 21, поступает в
циркул ционный контур 7 первой ступени 1 испарени и традиционным способом подаетс через циркул ционный контур 7 в верхней части в испарительную камеру ступени 1
испарени . Аналогичным образом выпариваемый продукт поступает по трубопроводу 25 в
циркул ционные контуры 9, 11 ступеней 3, 5 испарени . С помощью подающего насоса 27
выпаренный концентрат отводитс через выпускное отверстие 29.
Необходима дл обогрева ступеней 1, 3 и 5 испарени теплова энерги используетс из перегретой паровоздушной смеси из подробно не показанной ступени сушки, котора подаетс на участок 31 в струйный скруббер 33, в котором она в циркул ционном контуре
35, циркул ционный насос которого показан на участке 37, очищаетс от пыли и прочего,
и одновременно перегретый содержащий воздух м тый пар сушилки переводитс в
насыщенный технологический пар. Выпуск шлама из скруббера 33 показан на участке 38. В
струйный скруббер 33 на участке 39 подаетс необходимое дополнительное количество
воды, в частности, в виде конденсата, образующегос в испарител х 1, 3, 5 и
поступающего через расширительную емкость 41 и трубопроводы 43, 45 и 47. Подающий
насос 49 направл ет конденсат к выпускному отверстию 51.
Насыщенный технологический пар подаетс вентил тором 53 в камеру нагрева первого
испарител 1, из которой он поступает по трубопроводу 55 в дымовую трубу 57, через
которую охлажденный м тый пар выбрасываетс в атмосферу. Избыточный
технологический пар может подаватьс через клапан 59 непосредственно в дымовую трубу
57 в том случае, когда необходимо отрегулировать производительность установки,
например, дл поддержани посто нного начального давлени в вентил торе 53.
Кажда ступень 1, 3, 5 испарени содержит в своей нижней части сепаратор 61, 63 или
65, посредством которого отдел етс в испарителе вторичный образующийс в продукте
Страница: 5
RU 2 336 110 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
пар. Вторичный образовавшийс в продукте пар подаетс из первой ступени испарени 1
через механический компрессор 67 в камеру нагрева второй ступени испарени 3. Размеры
компрессора 67 выбраны таким образом, что он снижает точку росы в камере испарени первого испарител 1 до температуры, лежащей ниже температуры точки росы,
необходимой дл конденсации вод ного пара во втором испарителе 3. Механический
компрессор 67 повышает температуру вторичного образовавшегос в продукте пара до
температуры нагрева, необходимой дл второго испарител 3.
В ступен х 3 и 5 испарени процесс выпаривани продолжаетс до тех пор, пока
концентрат с требуемой конечной плотностью не будет выведен насосом 27 из установки
через выпускное отверстие 29.
Остаточный вторичный образующийс в продукте пар из ступени 5 испарени подаетс обычным способом в конденсатор 69, снабжение холодной водой которого показано на
участке 71. Образующийс в конденсаторе 69 конденсат отводитс в накопительную
емкость 41.
На участке 73 изображен вакуумный насос, создающий необходимое дл ведени процесса разрежение в испарител х 1, 3, 5 и в конденсаторе 69.
Ниже в качестве примера приводитс по снение пор дка работы выпарной установки
при выпаривании раствора Na2O. На вход 31 струйного скруббера 33 подаетс перегрета до 150°С паровоздушна смесь из сушилки с температурой точки росы 81°С. Насыщенна затем паровоздушна смесь конденсируетс в первом испарителе 1, при этом температура
точки росы снижаетс компрессором 67 до 65°С дл конденсации достаточного количества
вод ного пара в первой ступени испарени 1. Ввиду того, что температура 65°С вл етс слишком низкой дл последующего испарени в ступен х испарени 3, 5, то компрессором
67 температура насыщенного пара дл обогрева ступеней испарени 3, 5 повышаетс до
около 72°С. В ступен х испарени 3, 5 эффективна разность температур составл ет лишь
2-3К, при этом давление в конденсаторе 69 устанавливаетс равным около 73 мбар.
Формула изобретени 1. Выпарна установка, содержаща обогреваемый технологическим м тым паром
первый испаритель (1) и технологическую ступень, обогреваемую вторичным паром,
образовавшимс при испарении продукта в первом испарителе (1), и содержащую, по
меньшей мере, один дополнительный испаритель (3, 5), отличающа с тем, что с выходом
камеры испарени первого испарител (1) дл выпуска вторичного, образовавшегос при
испарении продукта в первом испарителе (1) пара, и с камерой нагрева дополнительного
испарител (3) сообщена ступень компрессии (67) вторичного пара, котора обеспечивает
снижение точки росы в камере испарени первого испарител (1) ниже значени температуры, необходимой дл обогрева дополнительного испарител (3, 5)
технологической ступени, и повышение температуры вторичного пара после компрессии до
температуры, необходимой дл обогрева дополнительных испарителей (3, 5)
технологической ступени.
2. Выпарна установка по п.1, отличающа с тем, что технологическим м тым паром
вл етс насыщенный технологический пар.
3. Выпарна установка по п.2, отличающа с тем, что насыщенный технологический пар
получают, мину конденсацию, добавкой воды или конденсата в перегретый
технологический м тый пар.
4. Выпарна установка по п.3, отличающа с тем, что дл перевода перегретого
технологического м того пара, мину конденсацию, в насыщенный, очищенный
технологический пар она содержит скруббер (33), в котором происходит очистка
перегретого технологического м того пара.
5. Выпарна установка по п.4, отличающа с тем, что на одном из участков линии
подачи технологического пара от сушилки, включающем скруббер (33), камеру нагрева
испарител (1), паропровод (55) м того пара и дымовую трубу (57), расположен подающий
насос (5), выполненный, в частности, в виде вентил тора.
Страница: 6
CL
RU 2 336 110 C2
5
6. Выпарна установка по п.4 или 5, отличающа с тем, что в скруббер (33) дл насыщени и очистки перегретого технологического м того пара подаетс конденсат, по
меньшей мере, из одного из испарителей (1, 3, 5).
7. Выпарна установка по любому из пп.1-5, отличающа с тем, что ступень компрессии
(67) выполнена в виде механической ступени компрессии вторичного пара.
8. Выпарна установка по п.6, отличающа с тем, что ступень компрессии (67)
выполнена в виде механической ступени компрессии вторичного пара.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
127 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа