ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выпарные установки из "Теплообменные сушильные и холодильные установки" По принципу работы выпарные установки разделяются на периодически и непрерывно действующие. [c.105] По сравнению с аппаратами периодически действующими аппараты непрерывного действия более экономичны в тепловом отношении, так как в них отсутствуют потери, связанные с расходом тепла на периодический разогрев аппарата. [c.106] В большинстве случаев аппараты непрерывного действия компонуются в так называемые многокорпусные выпарные установки, в которых упариваемый раствор последовательно проходит через ряд отдельных аппаратов. В каждом последующем аппарате устанавливается большая концентрация раствора, чем в предыдущем. [c.106] По давлению внутри аппарата различают выпарные аппараты, работающие при избыточном и атмосферном давлениях и вакууме. [c.106] Вакуум в выпарных аппаратах применяется в следующих случаях а) когда раствор под влиянием высокой температуры разлагается, изменяет цвет, запах (например, сахар, молоко) б) когда раствор при атмосферном давлении имеет высокую температуру кипения, т. е. обладает большой физико-химической температурной депрессией, и требует высоких параметров греющего пара (например, раствор аммиачной селитры, едкого кали и т. п.) в) когда греющий теплоноситель имеет низкую температуру и, следовательно, нужно снижать температуру кипения раствора г) для увеличения располагаемого температурного перепада в многокорпусной установке. [c.106] В тех случаях, когда получаемый в результате выпаривания раствора вторичный пар может быть использован как теплоноситель в других теплообменных устройствах и поэтому нет надобности удорожать выпарную установку подключением вакуум-насоса и конденсатора, может оказаться более рациональным выпаривание под давлением. [c.106] В качестве греющего теплоносителя наибольшее применение в выпарных установках получил водяной пар. [c.106] Обогрев топочными газами можно встретить в примитивных выпарных установках периодического действия или при концентрировании растворов в распыленном состоянии, т. е. практически при сушке растворов 1Л. 19]. [c.106] Электрообогрев методами электрического сопротивления или индукционных токов применяется в основном только в лабораторных выпарных аппаратах. По литературным данным одна из наиболее крупных электровыпарных установок потребляет 1 250 кет ч электроэнергии (1 075 ООО ккал/ч), в то время как первый корпус мощной выпарной установки с паровым обогревом, например, для сахарного завода, расходует до 3 млн. ккал/ч. [c.106] На рис. 4-4—4-9 показаны основные наиболее распространенные типы конструкций выпарных аппаратов. Во всех этих конструкциях для облегчения очистки поверхности нагрева от накипеобразований пар поступает в межтрубное пространство, а раствор подогревается и кипит н трубках. [c.107] На рис. 4-4 представлен выпарной аппарат с центральной циркуляционной трубой. Естественная циркуляция раствора в аппарате происходит благодаря тому, что на единицу объема жидкости в кипятильных трубках приходится значительно большая поверхность нагрева, чем в циркуляционной трубе (поверхность нагрева трубок пропорциональна их диаметру, а объем жидкости в трубках пропорционален квадрату их диаметра). Поэтому удельный вес раствора, находящегося в циркуляционной трубе, больше, чем в тонких трубках, в которых образование пузырьков пара протекает интенсивнее. Благодаря устройству циркуляционной трубы усиливается естественная циркуляция, увеличивается коэффициент теплообмена и уменьшается осаждение накипи и твердых частичек на внутренних поверхностях кипятильных трубок. Иногда вместо одной центральной циркуляционной трубы делают несколько труб меньшего диаметра. [c.107] Пар из раствора выделяется в паровое пространство, проходит через ловушку, в которой происходит сепарация его от влаги, и поступает в паропровод вторичного пара. [c.107] Конструкция аппарата, показанная на рис. 4-4, не имеет фланцевых соединений, если она применяется для выпаривания щелоков, разъедающих прокладки. Для выпаривания некорродирующих растворов могут применяться конструкции с фланцевыми соединениями, более удобные для чистки. [c.107] Для получения максимального эффекта от процесса кипения раствора в Пленке греющие трубки в аппаратах этой системы имеют длину 6—9 м. Большой длиной трубок достигаются увеличение скорости движения парожидкостной эмульсии и уменьшение средней толщины пленки раствора. Увеличение скорости пара, образующегося при кипении пленки, происходит вследствие роста его удельного объема с понижением температуры кипения раствора в направлении к верхнему концу трубок за счет уменьшения гидростатического давления. В результате этих явлений повышается коэффициент теплообмена между стенкой и пленкой. [c.108] Температурные деформации длиных трубок часто вызывают их изгиб и нарушение плотности развальцовки в трубных решетках. Чистка трубок в высоких аппаратах затруднена. Длинные кипятильные трубки вынимать при ремонте приходится через крышу цеха. [c.109] Производительность аппаратов с поднимающейся пленкой по опытным данным для выпаривания электролитических щелоков составляет 15—18 кг пара с 1 поверхности нагрева в 1 ч. По данным ОРГХИМ у некоторых растворов была достигнута производительность по пару до 30—35 кг/м ч. Пленочные аппараты, изготовляемые Сумским заводом, имеют расстояние между трубными решетками Тми диаметры трубок 29/33 мм. [c.109] Аппараты с поднимающейся пленкой имеют более высокий коэф- фициент теплопередачи, чем аппараты с циркуляционной трубой, яо имеют ббльшую высоту, т. е. большие затраты на строительство цеха. Кроме того, они непригодны для выпарки кристаллизующихся растворов. [c.109] Эти недостатки отсутствуют в аппаратах с выносными кипятильниками, которые в последние годы получили большое распространение и вытесняют аппараты других систем. [c.109] При осаждении кристаллов на поверхности теплопередающих трубок резко снижается производительность выпарного аппарата. Имеется несколько конструкций аппаратов, в которых различными методами решается проблема интенсификации процесса выпаривания кристаллизующихся растворов. На рис. 4-8 показан аппарат со сниженным (низко поставленным) кипятильником, в котором выпариваемую жидкость в циркуляционной трубе держат на высоком уровне (часто на уровне выхода эмульсии в сепаратор). Под влиянием столба жидкости в кипятильнике возрастает давление и жидкость не кипит, а перегревается поэтому кристаллы из раствора в кипятильнике почти не выделяются. В сепараторе происходит вскипание жидкости за счет тепла перегрева ее и образование кристаллов, которые отводятся по циркуляционной трубе в солеотделитель или фильтр и осаждаются там. [c.110] Аппарат системы Рапид (рис. 4-9,а) применяется для выпарки концентрированных электролитических щелоков. Он имеет горизонтальный выносной кипятильник, который на колесах легко откатывается по рельсам для очистки или ремонта, очень частых при выпарке указанных растворов. [c.111] Вернуться к основной статье