Evaporador de película descendente.

Un evaporador de película descendente, que comprende

un armazón exterior formado por un armazón cilíndrico (1) y extremos convexos (2,

3), al menos un haz de tubos (4, 5) formado de tubos verticales (6) dispuestos dentro del armazón exterior, por donde se puede alimentar un vapor de liberación de calor, condensable en los tubos verticales (6) de abajo hacia arriba, y un líquido de recepción de calor, que se puede vaporizar se puede alimentar al extremo superior de dicho haz de tubos (4, 5) para caer hacia abajo a lo largo de la superficie exterior de los tubos verticales (6) como una capa de líquido fina, por lo cual se disponen los medios (23, 24) para descargar componentes no condensados contenidos en el vapor de liberación de calor en conexión con el haz de tubos (4, 5),

caracterizado porque el evaporador comprende dos o más haces de tubos (4, 5) cada uno que se dota con una placa de tubos (7, 8) propia, unida a los extremos inferiores de los tubos verticales (6) del haz de tubos (4, 5) [están en sus extremos inferiores unidos a una placa de tubos (7, 8)] y con [en sus extremos superiores colectores] conductos colectores (9) unidos a los extremos superiores de los tubos verticales del haz de tubos (4, 5).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10397515.

Solicitante: Rinheat Oy.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Kutojantie 11 02630 Espoo FINLANDIA.

Inventor/es: ARTAMO,ARVI, JUHOLA,PENTTI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D1/06 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 1/00 Evaporación (secado de materiales sólidos y objetos por evaporación de líquidos retenidos F26B). › Evaporadores de tubos verticales.

PDF original: ES-2430421_T3.pdf

 

Evaporador de película descendente.

Fragmento de la descripción:

Evaporador de película descendente La presente mención se refiere a un evaporador de película descendente, que comprende un armazón exterior formado por un armazón cilíndrico y extremos convexos, al menos un haz de tubos formado de tubos verticales dispuestos dentro del armazón exterior, por los cuales se puede alimentar un vapor condensable de liberación de calor a los tubos verticales de abajo hacia arriba, y por los cuales se puede conducir al extremo superior del haz de tubos un líquido de vaporización, de recepción de calor para hacer fluir hacia abajo la superficie exterior de los tubos verticales como una capa de líquido fina, por la cual se disponen medios para descargar los componentes no condensados contenidos en el vapor de liberación de calor en conexión con el haz de tubos.

A partir de la patente finlandesa Nº 76699 se conoce previamente un evaporador del tipo anteriormente mencionado. En dicho evaporador los tubos verticales están unidos en su extremo inferior a una placa de tubos y cerrados en su extremo superior, por lo cual dentro de cada tubo vertical, se dispone otro tubo paralelo que, a su vez, está unido a otra placa de tubos, por la cual se alimenta vapor a una cámara de admisión de vapor dispuesta entre dichas dos placas de tubos y que fluye hacia arriba dentro de los tubos exteriores que descienden a través de estos tubos internos a un espacio dispuesto por debajo de la otra placa de tubos y fluye desde allí más hacia arriba a través de los tubos internos de esos tubos colocados en el otro lado de una pared de división que divide la cámara de admisión de vapor, y a través de los tubos externos hacia abajo a un espacio de la cámara de admisión de vapor separado por la pared de división, desde donde se descarga el condensado sucio a través de un conducto de descarga dispuesto en el fondo y el vapor no condensado se descarga a través de un conducto de descarga dispuesto en la parte superior del espacio. No obstante, dicha patente no describe en qué lugar el líquido concentrado termina y a través de donde se descarga desde el evaporador. Este tipo de construcción hace un evaporador pesado, y de esta manera esta construcción es adecuada solamente para dispositivos de pequeño tamaño.

A partir de la patente de EE.UU. Nº 5.624.531 se conoce otro evaporador que opera sobre el principio de película descendente. En dicho evaporador se forma un haz de tubos de una pluralidad de elementos de evaporación paralelos, cada elemento de evaporación que está formado de tubos verticales dispuestos en el mismo nivel, por donde los extremos superiores de los tubos están conectados a un conducto colector común, y los extremos inferiores a otro conducto colector común. Todos los conductos colectores superiores están conectados a una cámara colectora común, y todos los conductos colectores inferiores están conectados a otra cámara colectora común. Según una realización, se conduce un vapor condensable a la cámara colectora inferior, por donde el condensado generado en los tubos verticales se descarga desde el fondo de dicha cámara colectora, y el vapor que entra en la cámara colectora superior se descarga desde el evaporador. Un líquido a ser evaporado se conduce al extremo superior del haz de tubos de la misma manera que en el evaporador anteriormente mencionado. El líquido concentrado fluye hacia abajo al fondo del evaporador, desde donde se descarga del evaporador o se devuelve al extremo superior del haz de tubos a fin de ser evaporado además, y el vapor evaporado a partir del líquido se descarga desde el extremo superior del evaporador a través de un separador de gotas. La construcción de este tipo no es adecuada en casos en los que se usa un flujo de vapor contaminante como fuente de calor que contiene gases no condensables.

El propósito de la presente invención es proporcionar un evaporador que permite una transferencia de calor efectiva y permite también el uso de flujos de vapor contaminante que contienen gases no condensables como vapor de liberación de calor.

Esto se logra mediante un evaporador con los rasgos según la reivindicación 1.

Las superficies internas de los tubos verticales del evaporador según la invención son considerablemente de auto limpieza debido a la capa de condensado que cae hacia abajo. Además, el vapor que fluye hacia arriba contra el flujo de condensado purifica el condensado de manera efectiva mediante extracción. En su lugar, la superficie exterior de los tubos verticales del haz de tubos se puede limpiar fácilmente debido a la construcción del haz de tubos. El evaporador según la invención se puede dividir, tanto en el lado del tubo como en el lado del revestimiento, en compartimentos que se pueden acoplar en paralelo o en serie de diferentes maneras. El evaporador permite también un des recalentamiento efectivo, cuando se usa un vapor recalentado como fuente de calor.

En una realización el evaporador comprende dos haces de tubos en forma creciente, cada uno estando dotado con su propia placa de tubos, los haces de tubos que están dispuestos para formar un espacio vacío entre ellos el cual también es utilizable para medidas de mantenimiento.

Una salida para descargar el vapor evaporado se dispone preferiblemente en conexión con una cámara colectora de vapor que se dota con un separador de gotas y coloca en la parte inferior del evaporador.

Según una realización preferida de la invención, la placa de tubos de cada haz de tubos está inclinada con respecto a la horizontal para permitir a la parte no vaporizada del flujo de líquido caer a lo largo de la placa de tubos inclinada a un espacio de líquido, desde el cual se descarga a través de una salida dispuesta en el fondo. Preferiblemente, en el extremo inferior de los tubos verticales se ha formado un recodo para permitir a dichos tubos finalizar perpendicularmente a la placa de tubos inclinada.

Especialmente en conexión con construcciones de evaporador altas los tubos verticales de cada haz de tubos se soportan por estructuras de soporte al menos en un punto entre los extremos del tubo. Dichas estructuras de soporte facilitan el montaje del evaporador y dan soporte a los tubos verticales y los haces de tubos durante el transporte, impidiendo simultáneamente la vibración perjudicial y rotura en uso.

Los tubos verticales del haz de tubos están hechos convencionalmente de metal pero en algunos casos pueden estar hechos de un material plástico fino que es especialmente ventajoso desde el punto de vista de limpieza.

Cuando el dispositivo comprende varios haces de tubos, es posible conducir a los haces de tubos vapores de diferente calidad y/o diferente presión.

Los haces de tubos individuales también se pueden dividir en haces de tubos parciales a los que se pueden conducir diferentes vapores.

Debajo de cada placa de tubos, se dispone una cámara de admisión de vapor para el haz de tubos correspondientes, por donde el extremo inferior de al menos un tubo vertical unido a un extremo de los conductos colectores se dispone al extremo en un espacio de separación separado de la cámara de admisión de vapor.

En el extremo superior de esos tubos verticales en los que el vapor fluye hacia arriba, se dispone una abertura de estrangulamiento. Dichas aberturas de estrangulamiento permiten un flujo de vapor uniforme a los tubos verticales y la descarga de los gases no condensables desde los tubos verticales.

Cada haz de tubos del evaporador puede tener su propio circuito de líquido que tiene diferentes concentraciones, por donde el espacio de líquido del evaporador se divide por paredes de división en compartimentos para mantener las diferentes circulaciones de líquidos separadas unas de otras.

El espacio de vapor entre los haces de tubos se puede dividir también mediante una pared de división para permitir la disposición de dos etapas de evaporación en el mismo evaporador.

A continuación se describe en más detalle la invención con referencia a un dibujo que muestra una sección longitudinal de una realización de un evaporador según la invención.

El armazón exterior del evaporador mostrado en la figura consta de un armazón cilíndrico 1 y unos extremos convexos 2, 3.

En la realización mostrada, dentro del revestimiento cilíndrico se han dispuesto dos haces de tubos 4, 5.

Los tubos verticales 6 que forman una superficie de transferencia de calor están unidos en sus extremos inferiores a una placa de tubos 7 y 8, respectivamente, del haz de tubos correspondiente 4 y 5, respectivamente. Las placas de tubos 7, 8 están inclinadas, y los extremos inferiores de los tubos verticales 6 tienen un recodo que corresponde a la inclinación. Los tubos verticales 6 están unidos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un evaporador de película descendente, que comprende un armazón exterior formado por un armazón cilíndrico (1) y extremos convexos (2, 3) , al menos un haz de tubos (4, 5) formado de tubos verticales (6) dispuestos dentro del armazón exterior, por donde se puede alimentar un vapor de liberación de calor, condensable en los tubos verticales (6) de abajo hacia arriba, y un líquido de recepción de calor, que se puede vaporizar se puede alimentar al extremo superior de dicho haz de tubos (4, 5) para caer hacia abajo a lo largo de la superficie exterior de los tubos verticales (6) como una capa de líquido fina, por lo cual se disponen los medios (23, 24) para descargar componentes no condensados contenidos en el vapor de liberación de calor en conexión con el haz de tubos (4, 5) ,

caracterizado porque el evaporador comprende dos o más haces de tubos (4, 5) cada uno que se dota con una placa de tubos (7, 8) propia, unida a los extremos inferiores de los tubos verticales (6) del haz de tubos (4, 5) [están en sus extremos inferiores unidos a una placa de tubos (7, 8) ] y con [en sus extremos superiores colectores] conductos colectores (9) unidos a los extremos superiores de los tubos verticales del haz de tubos (4, 5) .

2. El evaporador de película descendente según la reivindicación 1 [o 2], caracterizado porque una salida

 

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