RU2257932C1

RU2257932C1 - Film-type evaporator

Info

Publication number: RU2257932C1
Application number: RU2004101916/15A
Authority: RU
Inventors: В.М. Фирсов (RU); В.М. Фирсов; В.А. Бакаев (RU); В.А. Бакаев; Ю.В. Карасев (RU); Ю.В. Карасев; В.И. Петрик (RU); В.И. Петрик
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-08-10

Abstract

FIELD: film-type evaporators for realization of heat exchange processes.

SUBSTANCE: the invention is pertinent to the film-type evaporators intended for realization of heat exchange processes. The film-type evaporator contains a vertical cylindrical body, butt caps, the upper and the lower tubular boards, heat-exchange pipes, film formers. In the lower part of the body there is a pipe duct made in the form of a coil pipe, one end of which is connected to the union of inlet of a treated liquid, and the other end is a straight part fixed between the tubular boards. The straight part of the pipe duct and each heat-exchange pipe are mounted rigidly in the lower active radiating cover plates and located in parallel to the central axis of the lower hypersonic vibration system. The film formers are rigidly mounted in the upper active radiating cover plates located in parallel to the central axis of the upper hypersonic vibration system. Both hypersonic vibrating systems contain piezoceramic converters and the active radiating cover plates. Besides the film formers and the upper hypersonic vibration system have a central active cover plate. The invention provides for various design versions of an evaporator, when the upper hypersonic vibration system together with the film formers may have the length (m+l/4)·λ, and the central active cover plate - a length (m·λ), where m = 1, 2, 3..., λ - a length of the ultrasonic wave. Besides the upper hypersonic vibration system together with the film formers may have a length (m+1/4) ·λ, and the central active cover plate - a length (m-1/4) ·λ, where m = 1, 2, 3..., λ - the length of the ultrasonic wave. Besides the upper hypersonic vibration system together with the film formers may have a length (m+1/2) ·λ, and the central active cover plate - the length (m - λ ), where m = 1, 2, 3..., λ - a length of a ultrasonic wave. The invention allows to increase efficiency and quality of the treated liquid with various viscosity, to raise productivity and to expand the technological capabilities of an evaporator.

EFFECT: the invention ensures increased efficiency, improved quality of the treated liquid with various viscosity, expanded the technological capabilities of an evaporator.

5 cl, 6 dwg

Description

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

Известен пленочный испаритель (а.с. 1497819, кл. B 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, штуцера 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 (and.with. 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, solution inlet and outlet fittings, 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 inner surface rhnosti holes in the intermediate tube plate.

Одним из недостатков данного выпарного аппарата является то, что на применяемых гибких полимерных теплообменных трубах невозможно получить равномерное орошение труб по всему сечению из-за их непрямолинейности по всей длине.One of the disadvantages of this evaporator is that it is impossible to obtain uniform irrigation of pipes over the entire cross section due to their flexible polymer heat exchange pipes due to their non-linearity along the entire length.

Другим недостатком является невозможность наложения на теплообменные трубы и пленкообразователи механических ультразвуковых колебаний.Another disadvantage is the impossibility of applying mechanical ultrasonic vibrations to heat transfer tubes and film formers.

Кроме того, недостатком является неэффективное использование тепла обработанной жидкости, так как штуцер ввода установлен над верхней трубной решеткой и не происходит ее предварительный подогрев в нижней торцевой крышке.In addition, the disadvantage is the inefficient use of heat from the treated liquid, since the input fitting is installed above the upper tube sheet and it does not preheat in the lower end cover.

Известен пленочный испаритель, описанный в полезной модели (а.с. 10107, кл. B 01 D 1/22, 1999 г., выбран за прототип), 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, причем штуцер ввода обрабатываемой жидкости установлен в нижней крышке испарителя.Known film evaporator described in a utility model (AS 10107, class B 01 D 1/22, 1999, selected as the prototype), comprising a vertical cylindrical body, end caps, upper and lower tube plates, heat transfer pipes, film formers installed with a gap inside the upper ends of the heat exchange pipes, a nozzle for input and output of the processed fluid, 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 nozzle of the input of the processed fluid, and the other - a rectilinear section is fixed between the tube plates, and the nozzle of the input fluid being processed is installed in the bottom cover of the evaporator.

Данный пленочный испаритель имеет низкую эффективность и качество при обработке жидкостей с различными вязкостями, а также ограниченные технологические возможности в связи с отсутствием использования механических ультразвуковых колебаний.This film evaporator has low efficiency and quality when processing liquids with various viscosities, as well as limited technological capabilities due to the lack of use of mechanical ultrasonic vibrations.

Технический эффект предлагаемого изобретения - повышение эффективности и качества обработки жидкостей с различными вязкостями, повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет использования механических ультразвуковых колебаний.The technical effect of the invention is to increase the efficiency and quality of processing liquids with various viscosities, increase productivity and expand technological capabilities through the use of mechanical ultrasonic vibrations.

Указанный технический эффект достигается тем, что в пленочном испарителе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, верхние и нижние торцевые крышки, верхнюю и нижнюю трубные доски, теплообменные трубы, пленкообразователи, выполненные в виде трубок, 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, согласно изобретению прямолинейный участок трубопровода и каждая теплообменная труба жестко установлены во введенные в устройство нижние активные излучающие накладки и расположены параллельно центральной оси нижней ультразвуковой колебательной системы длиной, равной (n·λ), имеющей сквозные отверстия под прямолинейный участок трубопровода и каждую из теплообменных труб, а пленкообразователи - во введенные в устройство верхние активные излучающие накладки, расположенные параллельно центральной оси верхней ультразвуковой колебательной системы длиной, равной (m+1/2)·λ, имеющей сквозные отверстия под пленкообразователи, центральные оси которых параллельны оси вертикального цилиндрического корпуса, причем обе ультразвуковые колебательные системы содержат пьезоэлектрические преобразователи и активные излучающие накладки, установленные на выходной поверхности, каждая на своей общей пассивной накладке-резонаторе полуволновой длины, с развитыми входной и выходной поверхностями, где выходная поверхность пьезоэлектрического преобразователя и выходная поверхность резонатора расположены в одной плоскости, и, кроме того, пленкообразователи вместе с верхней ультразвуковой колебательной системой имеют центральную активную накладку длиной (m-1/4)·λ, на боковой поверхности которой выполнены, например, кольцевые канавки с диаметром, меньшим диаметра отверстия прямолинейного участка трубопровода, центральная ось которой совпадает с осью его отверстия, где в узловой плоскости резонатора в зоне минимальной пучности колебаний упомянутая накладка жестко закреплена в дополнительную верхнюю крышку с отверстиями, имеющую форму стакана, установленного по боковой поверхности в шариковые направляющие, которые жестко закреплены в верхней части вертикального цилиндрического корпуса на его внутренней поверхности, а дополнительная верхняя крышка соединена со штоком поршня, имеющего возможность осевого перемещения по внутренней поверхности корпуса направляющего цилиндра, жестко закрепленного в дополнительной доске с отверстиями и имеющего подводящие трубопроводы для подачи перемещающей его среды и установленного в верхней части цилиндрического корпуса испарителя, причем верхняя и нижняя трубные дости лежат в минимальных зонах пучности колебаний теплообменных труб и прямолинейного участка трубопровода, где n=(m+1), m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.The specified technical effect is achieved by the fact that in a film evaporator containing a vertical cylindrical body, upper and lower end caps, upper and lower tube boards, heat transfer tubes, film formers made in the form of tubes installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes, the inlet fitting and the outlet of the processed fluid, heating, secondary steam and condensate, a pipe in the form of a coil placed in the lower part of the housing, one end of which is connected to the input fitting of the processed fluid spans, and the other a straight section, fixed between the tube plates, and the nozzle for the input of the processed fluid is installed in the lower end cover of the evaporator, according to the invention, the straight section of the pipeline and each heat transfer pipe are rigidly installed in the lower active radiating plates introduced into the device and are parallel to the central axis of the lower ultrasonic oscillatory system with a length equal to (n · λ), having through holes for a straight section of the pipeline and each of the heat transfer pipes, and nucleating agents - in the upper active emitting linings introduced into the device, which are parallel to the central axis of the upper ultrasonic vibrating system with a length equal to (m + 1/2) · λ, having through holes for film-forming, whose central axes are parallel to the axis of the vertical cylindrical body, both ultrasonic oscillatory systems contain piezoelectric transducers and active emitting pads mounted on the output surface, each on its own common passive pad-reason a half-wavelength segment with developed input and output surfaces, where the output surface of the piezoelectric transducer and the output surface of the resonator are located in the same plane, and, in addition, the film-forming agents together with the upper ultrasonic vibrating system have a central active patch with a length of (m-1/4) · λ, on the lateral surface of which are made, for example, annular grooves with a diameter smaller than the diameter of the hole of a straight section of the pipeline, the central axis of which coincides with the axis of its hole I, where in the nodal plane of the resonator in the zone of minimal antinode of oscillations, the aforementioned plate is rigidly fixed to an additional upper cover with holes having the form of a glass mounted on the side surface in ball guides that are rigidly fixed in the upper part of the vertical cylindrical body on its inner surface, and additional top cover is connected to the piston rod, which has the possibility of axial movement along the inner surface of the housing of the guide cylinder, is rigidly fixed in an additional board with holes and having supply pipelines for supplying the medium moving it and installed in the upper part of the cylindrical evaporator body, the upper and lower pipes reaching in the minimum zones of the antinode of vibrations of the heat exchange tubes and the straight section of the pipeline, where n = (m + 1 ), m = 1, 2, 3, ..., λ is the length of the ultrasonic wave.

Верхняя ультразвуковая колебательная система вместе с пленкообразователями могут быть выполнены длиной (m+1/4)·λ, а центральная активная накладка - длиной (m·λ), где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.The upper ultrasonic oscillatory system together with the film formers can be made in length (m + 1/4) · λ, and the central active plate can be made in length (m · λ), where m = 1, 2, 3, ..., λ is the length of the ultrasonic the waves.

Кроме этого верхняя ультразвуковая колебательная система вместе с пленкообразователями могут быть выполнены длиной (m+1/4)·λ, а центральная активная накладка - длиной (m-1/4)·λ, где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.In addition, the upper ultrasonic vibrating system together with film formers can be made in length (m + 1/4) · λ, and the central active plate can be made in length (m-1/4) · λ, where m = 1, 2, 3, .. ., λ is the ultrasonic wavelength.

И кроме того, верхняя ультразвуковая колебательная система вместе с пленкообразователями могут быть выполнены длиной (m+1/2)·λ, а центральная активная накладка - длиной (m·λ), где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.And in addition, the upper ultrasonic vibrating system together with the film-forming agents can be made in length (m + 1/2) · λ, and the central active plate can be made in length (m · λ), where m = 1, 2, 3, ..., λ is the ultrasonic wavelength.

Акустически-геометрические размеры, например, нижней ультразвуковой колебательной системы прямолинейного участка трубопровода и теплообменных труб, в 2к раз меньше размеров пленкообразователей и центральной активной накладки верхней колебательной системы, причем длины волн находятся в соотношении:The acoustic-geometric dimensions, for example, of the lower ultrasonic vibrating system of the rectilinear section of the pipeline and heat transfer pipes, are 2 times smaller than the size of the film formers and the central active lining of the upper oscillating system, and the wavelengths are in the ratio:

где

Where

λ₁ - длина ультразвуковой волны пленкообразователей и центральной активной накладки верхней колебательной системы;λ ₁ - the length of the ultrasonic wave of the film formers and the central active lining of the upper vibrational system;

λ₂ - длина ультразвуковой волны прямолинейного участка трубопровода и теплообменных труб нижней колебательной системы;λ ₂ - the length of the ultrasonic wave of the rectilinear section of the pipeline and heat transfer pipes of the lower oscillatory system;

к=1, 2, 3 ...k = 1, 2, 3 ...

В зонах с максимальной пучностью колебаний на внутренней поверхности теплообменных труб и на наружной поверхности пленкообразователей могут быть нанесены концентрично расположенные относительно их центральных осей, например, кольцевые канавки, и, кроме того, пленкообразователи по всей длине наружной и внутренней поверхности активных излучающих накладок равной, например (m-1/2)·λ, начиная от их торцевых поверхностей, снабжены сквозными отверстиями, оси которых, например, перпендикулярны центральным осям пленкообразователей, причем в отверстиях установлены шарики с возможностью вращения, причем пленкообразователи могут быть выполнены в виде усеченного конуса.In zones with a maximum antinode of oscillations, ring grooves concentrically arranged relative to their central axes, for example, ring grooves, and, in addition, film former along the entire length of the outer and inner surfaces of the active emitting lining equal to, for example (m-1/2) · λ, starting from their end surfaces, are provided with through holes, the axes of which, for example, are perpendicular to the central axes of the film formers, and in ERSTU balls mounted rotatably, wherein the film forming agent may be in the form of a truncated cone.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид пленочного испарителя, на фиг.2 - нижняя ультразвуковая колебательная система, на фиг.3 - верхняя ультразвуковая колебательная система с пленкообразователями и центральной активной излучающей накладкой, на фиг.4 - конструкция пленкообразователей и теплообменных труб с кольцевыми канавками, на фиг.5 - конструкция пленкообразователей, снабженных сквозными отверстиями, оси которых перпендикулярны центральным осям, где в отверстиях установлены шарики с возможностью вращения, на фиг.6 - конструкция пленкообразователей, выполненных в виде усеченного конуса.The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a General view of the film evaporator, Fig.2 is a lower ultrasonic vibrating system, Fig.3 is an upper ultrasonic vibrating system with film former and a central active emitting lining, Fig.4 is a design of film former and heat transfer tubes with annular grooves , Fig. 5 shows the construction of film formers equipped with through holes, the axes of which are perpendicular to the central axes, where balls are rotatably mounted in the holes, and Fig. 6 is the structure of film forming agents she made in the form of a truncated cone.

Пленочный испаритель состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 торцевых крышек, верхней 4 и нижней 5 трубных досок, теплообменных труб 6, пленкообразователей 7, выполненных в виде трубок, установленных с зазором внутри верхних концов теплообменных труб 6, из штуцеров входа 8 выхода 9 обрабатываемой жидкости, из штуцеров входа 10 и выхода 11 греющего пара, втулки с фланцами 12, из штуцеров выхода вторичного пара 13 и конденсата 14 трубопровода в виде змеевика 15, размещенного в нижней части корпуса 1, один конец которого соединен со штуцером ввода 8 обрабатываемой жидкости, а другой с помощью втулки с фланцами 12 - с прямолинейный участком 16, закрепленным между трубными досками 4 и 5, а ввод обрабатываемой жидкости осуществляется в нижней крышке 3 испарителя через штуцер входа 8.The film evaporator consists of a vertical cylindrical body 1, upper 2 and lower 3 end caps, upper 4 and lower 5 tube plates, heat transfer tubes 6, film former 7, made in the form of tubes installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes 6, from the inlet fittings 8 of the outlet 9 of the processed fluid, from the fittings of the inlet 10 and the outlet 11 of the heating steam, the sleeve with the flanges 12, from the fittings of the secondary steam outlet 13 and condensate 14 of the pipeline in the form of a coil 15 located in the lower part of the housing 1, one end of which of the connections with the nozzle 8 input liquid to be treated, and the other by the flanges 12 with the sleeve - a straight portion 16, fixed between the tube plates 4 and 5 and the input liquid to be treated is carried in the bottom cover 3 of the evaporator through the inlet nipple 8.

Прямолинейный участок трубопровода 16 и каждая теплообменная труба 6 жестко установлены в нижние активные излучающие накладки 17 и расположены параллельно центральной оси нижней ультразвуковой колебательной системы 18 длиной, равной (n·λ), например посредством жестко стягивающих их втулок 19 и контргаек 20 и 21.A straight section of the pipeline 16 and each heat transfer pipe 6 are rigidly mounted in the lower active emitting plates 17 and are parallel to the central axis of the lower ultrasonic vibrating system 18 with a length equal to (n · λ), for example, by means of their rigidly tightening bushings 19 and locknuts 20 and 21.

Ультразвуковая колебательная система 18 имеет сквозные отверстия 22 и 23 под прямолинейный участок трубопровода 16 и каждую из теплообменных труб 6, а пленкообразователи 7 - в верхние активные излучающие накладки 24, расположенные параллельно центральной оси верхней ультразвуковой колебательной системы 25 длиной, равной (m+1/2)λ, имеющей сквозные отверстия 26 под пленкообразователи 7, жестко соединенные резьбвым соединением 27, центральные оси которых параллельны оси вертикального цилиндрического корпуса 1, причем обе ультразвуковые колебательные системы 18 и 25 содержат: пьезоэлектрические преобразователи 28 и 29 и активные излучающие накладки 17 и 24, установленные на выходной поверхности 30 и 31, каждая на своей общей пассивной накладке-резонаторе 32 и 33, соответственно, полуволновой длины, с развитыми входной 30, 31 и выходной 34, 35 поверхностями, где выходная поверхность 34 пьезоэлектрического преобразователя 28, а также выходная поверхность 35 пьезоэлектрического преобразователя 29 и выходная поверхность резонатора 32 и 33 расположены в одной плоскости.The ultrasonic vibrating system 18 has through holes 22 and 23 for a straight portion of the pipe 16 and each of the heat transfer tubes 6, and the film former 7 are in the upper active emitting lining 24, parallel to the Central axis of the upper ultrasonic vibrating system 25 with a length equal to (m + 1 / 2) λ having through holes 26 for film former 7, rigidly connected by a threaded joint 27, the central axis of which are parallel to the axis of the vertical cylindrical body 1, both of which are ultrasonic oscillatory e systems 18 and 25 contain: piezoelectric transducers 28 and 29 and active radiating pads 17 and 24 mounted on the output surface 30 and 31, each on its common passive plate-resonator 32 and 33, respectively, of a half-wavelength, with an input 30 developed 31 and the output 34, 35 surfaces, where the output surface 34 of the piezoelectric transducer 28, as well as the output surface 35 of the piezoelectric transducer 29 and the output surface of the resonator 32 and 33 are located in the same plane.

Кроме того, пленкообразователи 7 вместе с верхней ультразвуковой колебательной системой 25 имеют центральную активную накладку 36 длиной (m-1/4)·λ, на боковой поверхности которой выполнены, например, кольцевые канавки 37, с диаметром, меньшим диаметра отверстия прямолинейного участка трубопровода 16. Торцевая часть активной излучающей накладки 36 может иметь коническую поверхность 38 для равномерного распределения встречного потока обрабатываемой жидкости над верхней трубной доской 4, поступающего из отверстия прямолинейного участка трубопровода 16. Центральная ось активной излучающей накладки 36 совпадает с осью отверстия прямолинейного участка трубопровода 16, где в узловой плоскости резонатора 33 в зоне минимальной пучности колебаний верхняя колебательная система жестко закреплена в дополнительную верхнюю крышку 39 с отверстиями 40, выполненную в форме стакана, установленного по боковой поверхности в шариковые направляющие 42, которые жестко закреплены в верхней части вертикального цилиндрического корпуса 1 на его внутренней поверхности 43, а дополнительная верхняя крышка 39 жестко соединена со штоком 44 поршня 45, имеющего возможность осевого перемещения по внутренней поверхности 46 корпуса направляющего цилиндра 47, жестко закрепленного в дополнительной доске 48 на верхней крышке 2 с отверстиями 49, где корпус 47 имеет подводящие трубопроводы 50 и 51 для подачи жидкой среды, перемещающей поршень 45 со штоком 44 и дополнительную верхнюю крышку 39 с установленной в ней верхней ультразвуковой колебательной системой 25, установленной в верхней части цилиндрического корпуса 1 пленочного испарителя, причем верхняя 4 и нижняя 5 трубные доски лежат в минимальных зонах пучности колебаний нижней колебательной системы 18 с теплообменными трубами 6 и прямолинейным участком трубопровода 16, где n=(m+1)·λ, m= 1, 2, 3 ..., λ - длина ультразвуковой волны.In addition, the film former 7 together with the upper ultrasonic vibrating system 25 have a central active plate 36 of length (m-1/4) · λ, on the lateral surface of which are made, for example, annular grooves 37, with a diameter smaller than the diameter of the hole of the straight section of the pipeline 16 The end part of the active radiating lining 36 may have a conical surface 38 for uniform distribution of the oncoming flow of the processed fluid over the upper tube plate 4 coming from the holes of the straight section of the pipe water 16. The central axis of the active radiating lining 36 coincides with the hole axis of the straight section of the pipe 16, where in the nodal plane of the resonator 33 in the zone of minimum antinode of oscillations, the upper oscillating system is rigidly fixed to the additional upper cover 39 with holes 40 made in the form of a glass mounted on lateral surface in ball guides 42, which are rigidly fixed in the upper part of the vertical cylindrical housing 1 on its inner surface 43, and an additional upper cover 39 rigidly connected to the rod 44 of the piston 45, with the possibility of axial movement along the inner surface 46 of the housing of the guide cylinder 47, rigidly fixed in an additional board 48 on the top cover 2 with holes 49, where the housing 47 has inlet pipes 50 and 51 for supplying a fluid medium a piston 45 with a stem 44 and an additional upper cover 39 with an upper ultrasonic vibrating system 25 installed therein, mounted in the upper part of the cylindrical body 1 of the film evaporator, the upper 4 and lower 5 pipe boards lie in the minimum zones of the antinode of vibrations of the lower oscillating system 18 with heat exchange tubes 6 and a straight section of the pipeline 16, where n = (m + 1) · λ, m = 1, 2, 3 ..., λ is the length of the ultrasonic wave .

Нижняя ультразвуковая колебательная система 18 состоит из активных накладок 17, пассивной накладки-резонатора 32, пьезоэлектрических преобразователей 52, токоподводящих шайб 53 и 54, токоизолирующих втулок 55 и 56 и стягивающих втулок 57 с резьбовым соединением 58. Токоподводящие шайбы 53 и 54 подсоединены к ультразвуковому генератору (на чертежах не показан).The lower ultrasonic oscillating system 18 consists of active plates 17, a passive plate resonator 32, piezoelectric transducers 52, current-conducting washers 53 and 54, current-insulating bushes 55 and 56 and tightening bushes 57 with a threaded connection 58. Current-carrying washers 53 and 54 are connected to an ultrasonic generator (not shown in the drawings).

Верхняя ультразвуковая колебательная система 25 состоит из активных накладок 24 и 36, пассивной накладки-резонатора 33, пьезоэлектрических преобразователей 59, токоподводящих шайб 60 и 61, токоизолирующих втулок 62 и 63 и стягивающих втулок 64 с резьбовым соединением 65 и стягивающей шпильки 66. Токоподводящие шайбы 60 и 61 также подсоединены к ультразвуковому генератору (на чертежах не показан).The upper ultrasonic vibrating system 25 consists of active plates 24 and 36, a passive resonator plate 33, piezoelectric transducers 59, current-conducting washers 60 and 61, current-insulating sleeves 62 and 63 and tightening sleeves 64 with a threaded connection 65 and tightening rods 66. Current-carrying washers 60 and 61 are also connected to an ultrasonic generator (not shown in the drawings).

Пассивные накладки-резонаторы 32 и 33 могут быть выполнены с теплоотводящими внутренними полостями 67 и 68.Passive pads resonators 32 and 33 can be made with heat sink internal cavities 67 and 68.

Верхняя ультразвуковая колебательная система 25 вместе с пленкообразователями 7 могут быть выполнены длиной (m+1/4)·λ, а центральная активная накладка 36 - длиной (m·λ), где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.The upper ultrasonic vibrating system 25 together with the film former 7 can be made in length (m + 1/4) · λ, and the central active plate 36 can be made in length (m · λ), where m = 1, 2, 3, ..., λ - the length of the ultrasonic wave.

Кроме того, в ряде случаев верхняя ультразвуковая колебательная система 25 вместе с пленкообразователями 7 могут быть выполнены длиной, равной (m+1/4)·λ, а центральная активная накладка 36 - длиной, равной (m-1/4)·λ, где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.In addition, in some cases, the upper ultrasonic vibrating system 25 together with the film-forming agents 7 can be made with a length equal to (m + 1/4) · λ, and the central active plate 36 can be made with a length equal to (m-1/4) · λ, where m = 1, 2, 3, ..., λ is the ultrasonic wavelength.

Возможен еще вариант, когда верхняя ультразвуковая колебательная система 25, вместе с пленкообразователями 7 выполнены длиной, равной (m+1/2)·λ, а центральная активная накладка 36 - длиной, равной (m·λ), где m=1, 2, 3, ..., λ - длина ультразвуковой волны.Another option is possible when the upper ultrasonic vibrating system 25, together with the film former 7, is made of a length equal to (m + 1/2) · λ, and the central active plate 36 is made of a length equal to (m · λ), where m = 1, 2 , 3, ..., λ is the ultrasonic wavelength.

Кроме этого, акустически-геометрические размеры, например, нижней ультразвуковой колебательной системы 18 с прямолинейным участком трубопровода 16 и теплообменными трубами 6, могут быть в 2к раз меньше акустически-геометрических размеров пленкообразователей 7 и центральной активной накладки 36 верхней ультразвуковой колебательной системы 25, причем длины волн находятся в соотношении:In addition, the acoustic-geometric dimensions, for example, of the lower ultrasonic vibrating system 18 with a straight section of the pipe 16 and heat transfer tubes 6, can be 2 times smaller than the acoustic-geometric dimensions of the film-forming agents 7 and the central active patch 36 of the upper ultrasonic vibrating system 25, and the lengths waves are in the ratio:

где

Where

λ₁ - длина ультразвуковой волны пленкообразователей 7 и центральной активной накладки 36 верхней колебательной системы 25;λ ₁ - the ultrasonic wavelength of the film-forming agents 7 and the central active lining 36 of the upper vibrational system 25;

λ₂ - длина ультразвуковой волны прямолинейного участка трубопровода 16 и теплообменных труб 6 нижней колебательной системы 18;λ ₂ - the length of the ultrasonic wave of a straight section of the pipeline 16 and heat transfer tubes 6 of the lower oscillating system 18;

к=1, 2, 3 ...k = 1, 2, 3 ...

Пассивная накладка-резонатор 32 нижней ультразвуковой колебательной системы жестко соединена в узловой плоскости фланцем 69 в минимальной зоне пучности колебаний втулки 12 с трубопроводом в виде змеевика 15 с помощью резьбового соединения 70.The passive resonator pad 32 of the lower ultrasonic vibrating system is rigidly connected in the nodal plane by the flange 69 in the minimum zone of the antinode of vibrations of the sleeve 12 with the pipe in the form of a coil 15 using a threaded connection 70.

В зонах с максимальной пучностью колебаний (Фиг.4), как на внутренней поверхности 71 теплообменных труб 6, так и на наружной поверхности 72 пленкообразователей 7, нанесены, например, концентрично расположенные относительно их центральных осей кольцевые канавки 73 и 74. Пленкообразователи 7 (Фиг.5) по всей длине как наружной, так и внутренней поверхности активных излучающих накладок 24, равной (m-1/2)·λ, начиная от их торцевых поверхностей, снабжены сквозными отверстиями 75, оси которых, например, перпендикулярны центральным осям пленкообразователей 7, причем в отверстиях могут быть установлены шарики 76 с возможностью вращения.In areas with a maximum antinode of oscillations (FIG. 4), both on the inner surface 71 of the heat exchange tubes 6 and on the outer surface 72 of the film former 7, for example, ring grooves 73 and 74 concentrically arranged relative to their central axes are applied. The film former 7 (FIG. .5) along the entire length of both the outer and inner surfaces of the active emitting pads 24 equal to (m-1/2) · λ, starting from their end surfaces, they are provided with through holes 75, the axes of which, for example, are perpendicular to the central axes of the film formers 7 , moreover, in the holes can be installed balls 76 with the possibility of rotation.

Пленкообразователи 7 (Фиг.6) могут быть выполнены в виде усеченного конуса для более ускоренного и равномерного распределения обрабатываемой жидкости по внутренней поверхности теплообменных труб 6. Между пленкообразователями 7 и теплообменными трубами 6 установлен определенный зазор 77 для прохождения обрабатываемой жидкости и ее равномерного распределения по всей внутренней поверхности теплообменных труб 6.The film-forming agents 7 (FIG. 6) can be made in the form of a truncated cone for a more accelerated and uniform distribution of the processed fluid on the inner surface of the heat exchange tubes 6. Between the film-forming agents 7 and the heat-exchange tubes 6, a certain clearance 77 is established for the processed fluid to pass and distribute it uniformly throughout inner surface of heat transfer tubes 6.

Пленочный испаритель работает следующим образом.Film evaporator operates as follows.

Через штуцер 10 в корпус 1, имеющий верхние 2 и нижние 3 торцевые крышки, верхние 4 и нижние 5 трубные доски, на которых закреплены теплообменные трубы 6, подается греющий пар, который частично конденсируется на наружной поверхности этих теплообменных труб 6, отдавая им тепло, а конденсат отводится через штуцер 14. В корпусе 1, в котором также установлены штуцера входа 8 и выхода 9 обрабатываемой жидкости, щтуцера входа 10 и выхода 11 греющего пара, штуцера выхода вторичного пара 13 и конденсата 14, отвод отработанного пара производится через штуцер 11.Through the nozzle 10 into the housing 1 having upper 2 and lower 3 end caps, upper 4 and lower 5 tube boards on which the heat exchange tubes 6 are fixed, heating steam is supplied, which partially condenses on the outer surface of these heat exchange tubes 6, giving them heat, and the condensate is discharged through the nozzle 14. In the housing 1, in which the nozzles of the inlet 8 and the outlet 9 of the processed fluid, the nozzle of the inlet 10 and the outlet 11 of the heating steam, the nozzle of the output of the secondary steam 13 and condensate 14 are also installed, the exhaust steam is discharged through the nozzle 11.

Обрабатываемая жидкость подается в испаритель через штуцер 8 и далее по трубопроводу в виде змеевика 15, который впоследствии оказывается погруженным в обрабатываемую жидкость и подогревается ею, поступает через втулку с фланцем 12 и далее через отверстие 23 по прямолинейному участку 16 в камеру, образованную верхней торцевой крышкой 2 и трубной доской 4, образуя над ней слой жидкости, гидравлическое давление которого обеспечивает равномерное поступление ее к каждой из теплообменных труб 6. Проходя через кольцевой зазор 77, образованный между наружной поверхностью 72 пленкообразователей 7 и внутренней поверхностью 71 теплообменных труб 6, обрабатываемая жидкость образует на внутренней поверхности сплошную стекающую вниз пленку по каждой из теплообменник труб 6, установленных в нижние активные излучающие накладки 17 и расположенных параллельно центральной оси нижней ультразвуковой колебательной системы 18 длиной, равной (n·λ), например посредством стягивающих их втулок 19, контргаек 20 и 21. Затем стекающая вниз пленка проходит через сквозные отверстия 22 ультразвуковой колебательной системы 18 и поступает в нижнюю часть корпуса 1.The processed fluid is supplied to the evaporator through the nozzle 8 and then through the pipe in the form of a coil 15, which is subsequently immersed in the processed fluid and heated by it, enters through a sleeve with a flange 12 and then through the hole 23 along a straight section 16 into the chamber formed by the upper end cover 2 and the tube plate 4, forming a layer of liquid above it, the hydraulic pressure of which ensures its uniform flow to each of the heat exchange tubes 6. Passing through the annular gap 77 formed between the outer surface 72 of the film former 7 and the inner surface 71 of the heat transfer tubes 6, the liquid being processed forms a continuous downward flowing film on each of the heat exchanger tubes 6 installed in the lower active radiating linings 17 and parallel to the central axis of the lower ultrasonic vibrating system 18 with a length equal to (n · λ), for example, by means of sleeves 19 that tighten them, lock nuts 20 and 21. Then, the film flowing down passes through the through holes 22 of the ultrasonic oh system 18 and enters the lower part of the housing 1.

Сами же пленкообразователи 7 жестко связаны резьбовым соединением 27 с верхними активными излучающими накладками 24 и расположены параллельно центральной оси верхней ультразвуковой колебательной системы 25 и имеют общую длину, равную (m+1/2)·λ, а колебательная система 25 имеет отверстия 26, которые соединены с отверстиями пленкообразователей, центральные оси которых параллельны оси цилиндрического корпуса 1, по которым в дальнейшем продолжает стекать пленка обрабатываемой жидкости.The film formers 7 themselves are rigidly connected by a threaded connection 27 to the upper active radiating plates 24 and are parallel to the central axis of the upper ultrasonic vibrating system 25 and have a total length equal to (m + 1/2) · λ, and the oscillating system 25 has holes 26, which connected to the holes of the film formers, the central axis of which are parallel to the axis of the cylindrical body 1, along which the film of the processed fluid continues to flow.

Причем обе колебательные системы 18 и 25 содержат: пьезоэлектрические преобразователи 28 и 29 и активные излучающие накладки 17, 24 и 36, установленные на выходных поверхностях 30 и 31, каждая на своей общей пассивной накладке-резонаторе 32, 33 и выходных 34, 35 поверхностях, где выходная поверхность 34 преобразователя 28, выходная поверхность 35 пьезоэлектрического преобразователя 29 и выходная поверхность резонаторов 32 и 33 расположены в одной плоскости. Развитые входные и выходные поверхности позволяют обеспечить работу активных излучающих накладок, пассивных накладок-резонаторов и пьезоэлектрических преобразователей с наименьшими количественными и емкостными энергозатратами при выполнении пьезоэлектрическими преобразователями их основных функций, - создание и передача в конечном итоге механических ультразвуковых колебаний в активные накладки, где они могут трансформироваться в продольные, продольно-изгибные, в продольно-крутильные колебания и тем самым эффективно воздействовать на обрабатываемую жидкость.Moreover, both oscillatory systems 18 and 25 contain: piezoelectric transducers 28 and 29 and active radiating plates 17, 24 and 36 mounted on the output surfaces 30 and 31, each on its common passive resonator plate 32, 33 and output 34, 35 surfaces, where the output surface 34 of the transducer 28, the output surface 35 of the piezoelectric transducer 29 and the output surface of the resonators 32 and 33 are located in the same plane. The developed input and output surfaces make it possible to ensure the operation of active emitting pads, passive resonator pads and piezoelectric transducers with the least quantitative and capacitive energy inputs when piezoelectric transducers perform their main functions - the creation and transmission of ultimately mechanical ultrasonic vibrations to active pads, where they can transform into longitudinal, longitudinal-bending, into longitudinal-torsional vibrations and thereby effectively acting be on the treated liquid.

В момент прохода через кольцевой зазор 77, образованный пленкообразователями 7 с внутренней поверхностью 71 теплообменных труб 6, когда образуется на внутренней их поверхности сплошная стекающая вниз пленка, на пьезоэлектрические преобразователи 29, 52 и 59 ультразвуковых колебательных систем 18 и 25 через токоподводящие шайбы 53 и 54, 60 и 61 от ультразвукового генератора (на чертеже не показан) подается переменное напряжение. Ультразвуковые колебательные системы 18 и 25 возбуждаются и в них создается стоячая волна, которая передается теплообменным трубам 6, прямолинейному участку 16, пленкообразователям 7 вместе с центральной активной накладкой 36 длиной (m-1/4)·λ.At the moment of passage through the annular gap 77 formed by the film former 7 with the inner surface 71 of the heat exchanger tubes 6, when a continuous downward flowing film forms on the piezo transducers 29, 52 and 59 of the ultrasonic vibrating systems 18 and 25 through the lead washers 53 and 54 , 60 and 61 from an ultrasonic generator (not shown) an alternating voltage is applied. Ultrasonic oscillatory systems 18 and 25 are excited and a standing wave is generated in them, which is transmitted to the heat exchange tubes 6, straight section 16, film former 7 together with a central active plate 36 of length (m-1/4) · λ.

Ультразвуковые колебательные системы 18 и 25 могут работать на частотах f=22 и 44 кГц с амплитудой колебаний до 20 мкм. Торцевая часть активной накладки 36 имеет коническую поверхность 38, а также на боковой поверхности активной накладки 36, выполнены кольцевые канавки 37 с диаметром, меньшим диаметра отверстия прямолинейного участка трубопровода 16, и выходящая жидкость из отверстия прямолинейного участка 16 равномерно распределяется по всей полости камеры, образованной верхней торцевой крышкой 2 и трубной доской 4.Ultrasonic oscillatory systems 18 and 25 can operate at frequencies f = 22 and 44 kHz with an oscillation amplitude of up to 20 microns. The end part of the active lining 36 has a conical surface 38, and also on the side surface of the active lining 36, annular grooves 37 are made with a diameter smaller than the diameter of the opening of the straight section of the pipe 16, and the outgoing liquid from the opening of the straight section 16 is evenly distributed over the entire cavity of the chamber formed top end cap 2 and tube plate 4.

Верхняя колебательная система 25, жестко закрепленная в дополнительную верхнюю крышку 39 с отверстиями 40, выполнена в форме стакана и установлена на боковой поверхности 41 в шариковые направляющие 42 и может совершать возвратно-поступательные перемещения вдоль внутренней поверхности 43 корпуса 1 за счет того, что верхняя крышка 39 жестко соединена со штоком 44 поршня 45, имеющего возможность осевого перемещения по внутренней поверхности 46 корпуса направляющего цилиндра 47, жестко закрепленного в дополнительной доске 48 на верхней крышке 2 с отверстиями 49, где корпус 47 имеет подводящие трубопроводы 50 и 51 для подачи среды, перемещающей поршень 45 со штоком 44.The upper oscillating system 25, rigidly fixed to an additional upper cover 39 with holes 40, is made in the form of a glass and mounted on the side surface 41 in ball guides 42 and can reciprocate along the inner surface 43 of the housing 1 due to the fact that the upper cover 39 is rigidly connected to the piston rod 44 with axial movement along the inner surface 46 of the housing of the guide cylinder 47, which is rigidly fixed in an additional board 48 on the top cover 2 with a hole 49, where the housing 47 has a supply pipe 50 and 51 for supplying a medium moving the piston 45 with the rod 44.

Активное воздействие на ход технологического процесса предлагаемого пленочного испарителя, повышение его эффективности, качества обрабатываемой жидкости, повышение производительности происходит за счет использования мощных механических ультразвуковых колебаний, которые создают в локальных микрозонах высокое давление при относительно низкой температуре.Active influence on the course of the technological process of the proposed film evaporator, increasing its efficiency, the quality of the processed liquid, increasing productivity is due to the use of powerful mechanical ultrasonic vibrations that create high pressure in local microzones at a relatively low temperature.

В мощных ультразвуковых полях, создаваемых в обрабатываемой жидкости, генерация высокой плотности энергии осуществляется не только за счет первичного звукового поля, а также вследствие вторичных эффектов, возникающих в жидкости при распределении волны конечной амплитуды, главным из которых являются кавитация и акустические течения.In powerful ultrasonic fields created in the liquid being processed, high energy density is generated not only due to the primary sound field, but also due to secondary effects that occur in the liquid during the distribution of waves of finite amplitude, the main ones being cavitation and acoustic flows.

В случае выполнения конструктивных решений предлагаемого пленочного испарителя различных вариаций длин верхней ультразвуковой колебательной системы 25, - пленкообразователей с центральной активной накладкой относительно нижней ультразвуковой колебательной системы 18, можно получать различные комбинации воздействия ультразвуковыми колебаниями на обрабатываемую жидкость, в том числе и в процессе образования пленки на внутренней поверхности теплообменных труб 6.In the case of constructive solutions of the proposed film evaporator of various variations of the lengths of the upper ultrasonic vibrating system 25, - film former with a central active pad relative to the lower ultrasonic vibrating system 18, it is possible to obtain various combinations of the effects of ultrasonic vibrations on the fluid being treated, including during the formation of a film on inner surface of heat transfer tubes 6.

Например, в случае выполнения верхней ультразвуковой колебательной системы 25 длиной (m+1/2)·λ и центральной активной накладки длиной (m-1/4)·λ, а нижней колебательной системы 18 длиной (n·λ), на обрабатываемую жидкость в момент вхождения оказывается двойное воздействие с максимальной амплитудой в зоне образования пленки на длине λ/2 (Фиг.1, 2, 3) теплообменных труб 6, а также интенсивное распределение поступающей обрабатываемой жидкости над доской 4 центральной активной накладкой 36.For example, if the upper ultrasonic vibrating system 25 is of length (m + 1/2) · λ and the central active lining is of length (m-1/4) · λ, and the lower vibrating system is 18 of length (n · λ), the fluid to be treated at the moment of entry there is a double effect with a maximum amplitude in the film formation zone along the length λ / 2 (Figs. 1, 2, 3) of the heat exchange tubes 6, as well as the intensive distribution of the incoming treated liquid over the board 4 of the central active plate 36.

В случае выполнения верхней ультразвуковой колебательной системы 25 вместе с пленкообразователями длиной (m+1/4)·λ с центральной активной накладкой длиной (m·λ) (Фиг.3) и нижней колебательной системы 18 длиной (n·λ), в зоне образования пленки со стороны колебательной системы 25 происходит минимальное воздействие на обрабатываемую жидкость на длине теплообменной трубы 6 порядка λ/4, также как и в случае, когда центральная активная накладки выполнена длиной (m-1/4)·λ.In the case of the execution of the upper ultrasonic vibrating system 25 together with film formers of length (m + 1/4) · λ with a central active patch of length (m · λ) (Figure 3) and the lower oscillating system 18 of length (n · λ), in the zone film formation from the side of the oscillating system 25 there is a minimal impact on the processed fluid along the length of the heat exchange pipe 6 of the order of λ / 4, as well as in the case when the central active lining is made in length (m-1/4) · λ.

Изменяя частоту и амплитуду колебаний ультразвуковых колебательных систем 18 и 25, можно добиваться ускорения или замедления технологического процесса обработки жидкости на предлагаемом пленочном испарителе.By changing the frequency and amplitude of the oscillations of the ultrasonic vibrating systems 18 and 25, it is possible to achieve acceleration or deceleration of the technological process of processing the liquid on the proposed film evaporator.

Воздействовать на качество и производительность обрабатываемой жидкости возможно в случае, когда акустически-геометрические размеры, например, нижней ультразвуковой колебательной системы 18 прямолинейного участка трубопровода 16 и теплообменных труб, в 2к раз меньше размеров пленкообразователей и центральной акивной накладки 36 верхней ультразвуковой колебательной системы 25, причем длины волн находятся в соотношении

С изменением частоты колебаний одного из элементов пленкообразователей относительно другого можно дополнительно добиться ускорения технологического процесса обрабатываемой жидкости.It is possible to influence the quality and productivity of the liquid being processed when the acoustic-geometric dimensions, for example, of the lower ultrasonic vibrating system 18 of the straight section of the pipeline 16 and heat transfer tubes, are 2 times smaller than the size of the film formers and the central active pad 36 of the upper ultrasonic vibrating system 25, wavelengths are in the ratio

With a change in the oscillation frequency of one of the elements of the film former relative to the other, it is possible to further accelerate the process of the liquid being processed.

На качество, производительность и эффективность процесса обработки жидкости в пленочном испарителе существенно оказывает влияние введение в конструкцию узлов пленочного испарителя в зонах с максимальной пучностью колебаний (Фиг.4), как на внутренней поверхности 71 теплообменных труб 6, так и на наружной поверхности 72 пленкообразователей 7, например, концентрично расположенных относительно их центральных осей кольцевых канавок 73 и 74. Именно дополнительное увеличение площади контакта с обрабатываемой жидкостью кольцевых канавок 73 и 74 и позволяет это осуществитьThe quality, productivity and efficiency of the liquid processing process in a film evaporator is significantly affected by the introduction of a film evaporator into the design in areas with a maximum antinode (Figure 4), both on the inner surface 71 of the heat transfer tubes 6 and on the outer surface 72 of the film former 7 for example, annular grooves 73 and 74 concentrically arranged relative to their central axes. Namely, an additional increase in the area of contact with the liquid being treated is the annular grooves 73 and 74 and p it allows one to carry out

Аналогично, на качество, производительность и эффективность процесса обработки жидкости в пленочном испарителе влияет изменение конструкции, при котором пленкообразователи 7 (Фиг.5) по всей длине, как наружной 72, так и внутренней 71 поверхности активных излучающих накладок равной, например (m-1/2)·λ, начиная от их торцевых поверхностей, снабжены сквозными отверстиями 75, оси которых, например, перпендикулярны центральным осям пленкообразователей 7, причем в отверстиях установлены шарики 76 с возможностью вращения, а также, когда пленкообразователи 7 (Фиг.6) выполнены в виде усеченного конуса. Такое конструктивное решение, способствует более равномерному заполнению обрабатываемой жидкостью пленочного испарителя.Similarly, the quality, productivity and efficiency of the liquid processing process in a film evaporator is affected by a design change in which the film former 7 (Figure 5) along the entire length of both the outer 72 and inner 71 surfaces of the active emitting pads is equal to, for example (m-1 / 2) · λ, starting from their end surfaces, are provided with through holes 75, the axes of which, for example, are perpendicular to the central axes of the film-forming agents 7, and balls 76 are rotatably mounted in the holes, as well as when the film-forming ate 7 (6) are frustoconical. Such a constructive solution contributes to a more uniform filling of the film evaporator with the processed liquid.

Таким образом, основное преимущество предлагаемого технического решения пленочного испарителя заключается в том, что, в отличие от известных технических решений, в различных вариантах исполнения пленочного испарителя, представленных формулой изобретения, используются ультразвуковые колебательные системы, способные перемещаться одна относительно другой, с воздействием на обрабатываемую жидкость ультразвуковых полей, колеблющихся с частотой f₁=22 и 44 кГц с амплитудой колебаний А до 20 мкм, при условии высоких и низких давлений и локального распределения температур и других сопутствующих факторов, что позволяет резко повысить эффективность, качество и производительность обрабатываемой жидкости и работы в целом пленочного испарителя, а также многофункционально расширить его технологические возможности.Thus, the main advantage of the proposed technical solution of the film evaporator is that, in contrast to the known technical solutions, in various embodiments of the film evaporator represented by the claims, ultrasonic oscillating systems are used that can move relative to one another, with the effect on the processed fluid ultrasonic fields oscillating with a frequency f ₁ = 22 and 44 kHz with an amplitude of oscillations A up to 20 μm, under the condition of high and low pressures and locally the distribution of temperatures and other related factors, which can dramatically increase the efficiency, quality and productivity of the processed liquid and the operation of the film evaporator as a whole, as well as multifunctionally expand its technological capabilities.

Claims

1. A film evaporator comprising a vertical cylindrical body, upper and lower end caps, upper and lower tube boards, heat transfer tubes, film formers made in the form of tubes, installed with a gap inside the upper ends of the heat transfer tubes, a nozzle for the input and output of the processed liquid, the 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 is fixed to tube plates, and the fluid inlet fitting is installed in the bottom end cover of the evaporator, characterized in that the straight section of the pipeline and each heat transfer pipe are rigidly installed in the lower active radiating plates introduced into the device and are parallel to the central axis of the lower ultrasonic vibrating system with a length equal to n · Λ, having through holes for a straight section of the pipeline and each of the heat transfer pipes, and the film former in the upper active radiating pads located parallel to the central axis of the upper ultrasonic vibrating system with a length equal to (m + 1/2) · λ or (m + 1/4) · λ, having through holes for film former, the central axes of which are parallel to the axis of the vertical cylindrical body, moreover, both ultrasonic oscillatory systems contain piezoelectric transducers and active emitting pads mounted on the output surface, each on its common passive pad-resonator half-wavelength, with developed input th and output surfaces, where the output surface of the piezoelectric transducer and the output surface of the resonator are located in the same plane, and, in addition, the film former, together with the upper ultrasonic vibrating system, have a central active patch of length (m-1/4) · λ or (m · λ ), on the lateral surface of which are made, for example, annular grooves with a diameter smaller than the hole diameter of a straight section of the pipeline, the central axis of which coincides with the axis of its hole, where the resonance in the nodal plane In the zone of minimum antinode of oscillations, the above-mentioned pad is rigidly fixed to an additional upper cover with holes, having the form of a cup mounted on the side surface in ball guides, which are rigidly fixed to the upper part of the vertical cylindrical body on its inner surface, and the additional upper cover is connected to the rod a piston having the possibility of axial movement along the inner surface of the housing of the guide cylinder, rigidly fixed in an additional board with a hole and having supply pipelines for supplying the medium moving it and installed in the upper part of the cylindrical evaporator body, the upper and lower tube plates lying in the minimum zones of the antinode of vibrations of the heat exchange tubes and the straight section of the pipeline, where n = (m + 1), m = 1 , 2, 3, ..., λ is the ultrasonic wavelength.

2. The film evaporator according to claim 1, characterized in that the acoustic-geometric dimensions, for example, of the lower ultrasonic vibrating system of the rectilinear section of the pipeline and heat transfer pipes are 2 times smaller than the similar sizes of film formers and the central active lining of the upper ultrasonic vibrating system, and the wavelengths are in relation to

where λ ₁ is the length of the ultrasonic wave of the film formers and the central active lining of the upper vibrational system;

λ ₂ - the length of the ultrasonic wave of the rectilinear section of the pipeline and heat transfer pipes of the lower oscillatory system;

k = 1, 2, 3 ...

3. The film evaporator according to claim 2, characterized in that, for example, annular grooves, concentrically arranged relative to their central axes, are deposited on zones on the inner surface of the heat exchange tubes and on the outer surface of the film formers in zones with maximum antinode vibrations.

4. The film evaporator according to claim 3, characterized in that the film formers along the entire length of the outer and inner surfaces of the active emitting pads, equal, for example, (m-1/2) · λ, starting from their end surfaces, are provided with through holes, whose axes, for example, are perpendicular to the central axes of the film formers, and balls are rotatably mounted in the holes.

5. The film evaporator according to claim 4, characterized in that the film formers are made in the form of a truncated cone.