ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство выпарных аппаратов из "Основные процессы и аппараты Изд10" Разнообразные конструкции выпарных аппаратов, применяемые в промышленности, можно классифицировать по типу поверхности нагрева (Паровые рубашки, змеевики, трубчатки различных видов) и по ее расположению в пространстве (аппараты с вертикальной, горизонтальной, иногда с наклонной нагревательной камерой), по роду теплоносителя (водяной пар, высокотемпературные теплоносители, электрический ток и др.), а также в зависимости от того, движется ли тецлоноситель снаружи или внутри труб нагревательной камеры. Однако более существенным признаком классификации выпарных аппаратов, характеризующим интенсивность их действия, следует считать вид и кратность циркуляции раствора. [c.364] Различают выпарные аппараты с неорганизованной, или свободной, направленной естественной и принудительной циркуляцией раствора. [c.364] Выпарные аппараты делят также на аппараты прямоточные, в которых выпаривание раствора происходит за один его проход через аппарат б ез циркуляции раствора, и аппараты, работающие с многократной циркуляцией раствора. [c.364] В зависимости от организации процесса различают периодически и непрерывно действующие выпарные аппараты. [c.364] Ниже подробно рассмотрены лишь наиболее распространенные, главным образом типовые, конструкции выпарных аппаратов. [c.364] В выпарных аппаратах с. рубашками происходит малоинтенсивная неупорядоченная циркуляция выпариваемого раствора вследствие разности плотностей более нагретых и менее нагретых частиц. Поэтому в аппаратах с рубашками коэффициенты теплопередачи низки. [c.365] Поверхности нагрева рубашек и соответственно нагрузки этих аппаратов очень невелики. Поэтому выпарные аппараты с рубашками лишь изредка применяются в небольших производствах при выпаривании сильноагрессивных и вязких, выделяющих твердые осадки, растворов, так как поверхность нагрева может быть относительно просто защищена от коррозии с помощью химически стойких покрытий и легко очищена. Для ее очистки иногда используют мешалки, например якорные. [c.365] Значительно большей поверхностью нагрева в единице объема обладают змеевиковые выпарные аппараты (рис. 1Х-7). В корпусе 1 такого аппарата размещены паровые змеевики 2, а в паровом пространстве установлен брызгоуловитель 3. При проходе через брызгоуловитель поток вторичного пара изменяет направление своего движения и из него выделяются унесенные паром капли жидкости. [c.365] Змеевики выполняют из отдельных секций, так как у длинных змеевиков, вследствие накопления конденсата, поверхность нагрева плохо используется. Кроме того, при секционировании змеевиков можно последовательно отключать отдельные секции по мере понижения уровня раствора в периодически действующем аппарате. [c.365] К той же группе относятся выпарные аппараты с горизонталь ной трубчатой нагревательной камерой и с вер тикальным цилиндрическим корпусом (рис. 1Х-8). В ниж ней части корпуса 1 таких аппаратов находится нагревательная камера 2 состоящая из пучка горизонтальных прямых труб, по которым движете греющий пар. Верхняя часть корпуса служит сепаратором 3, предназна ченным для уменьшения механического уноса жидкости паром. [c.365] Вследствие указанных недостатков выпарные аппараты со свободной циркуляцией раствора в настоящее время вытеснены в большинстве производств выпарными аппаратами более совершенных конструкций, в частности вертикальными трубчатыми аппаратами. [c.366] Вертикальные аппараты с направленной естественной циркуляцией., В аппаратах этого типа выпаривание осуществляется при многократной естественной циркуляции раствора. Они обладают рядом преимуществ сравнительно с аппаратами других конструкций, благодаря чему получили широкое распространение в промышленности. [c.366] Основным достоинством таких аппаратов является улучшение теплоотдачи к раствору при его многократной организованной циркуляции в замкнутом контуре, уменьшающей скорость отложения накипи на поверхности труб. Большинство этих аппаратов компактны, занимают небольшую производственную площадь, удобны для осмотра и ремонта. [c.366] Как будет показано ниже, развитие конструкции таких аппаратов происходит в направлении усиления естественной циркуляции. Последнее возможно путем увеличения разности весов столбов нспт жидкости в опускной трубе и паро-жидкостной смеси в подъемной части контура. Это достигается посредством 1) увеличения высоты кипятильных (подъемных) труб и повышения интенсивности парообразования в них с целью уменьшения плотности паро-жидкостной смеси, образующейся из кипящего раствора 2) улучшения естественного охлаждения циркуляционной трубы для того, чтобы опускающаяся в ней жидкость имела возможно ббльшую плотность 3) поддержания в опускной трубе определенного уровня ЖИДКОСТИ, необходимого для уравновешивания столба паро-жидкостной смеси в подъемных трубах при заданной скорости ее движения. [c.366] Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой, в нижней части вертикального корпуса/.(рис. 1Х-9) находится нагревательная камера 2, состоящая из двух трубных решеток, в которых закреплены, чаще всего развальцованы, кипятильные трубы 3 (длиной 2—4 м) и циркуляционная труба большого диаметра, установленная по оси камеры. В межтрубное пространство нагревательной камеры подается греющий пар. [c.366] Раствор поступает в аппарат над верхней трубной решеткой и опускается по циркуляционной трубе вниз, затем поднимается по кипятильным. грубам и на некотором расстоянии от их нижнего края вскипает. Поэтому на большей части длины труб происходит движение вверх паро-жидкостной меси, содержание пара в которой возрастает по мере ее движения. Вто-эичный пар поступает в сепарационное (паровое) пространство 5, где помощью брызгоуловителя 6, изменяющего направление движения пазового потока, от пара под действием инерционных сил отделяется унесенная им влага. После этого вторичный пар удаляется через штуцер сверху шпарата. [c.366] Упаренный раствор удаляется через нижний штуцер конического днища шпарата в качестве промежуточного или конечного продукта. [c.366] ЖИДКОСТНОЙ смеси в кипятильных трубах. Возникновение достаточной разности плотностей обусловлено тем, что поверхность теплообмена каждой кипятильной трубы, приходящаяся на единицу объема выпариваемого раствора, значительно больше, чем у циркуляционной трубы, так как поверхность трубы находится в линейной зависимости от ее диаметра, а объем жидкости в трубе пропорционален квадрату ее диаметра. Следовательно, парообразование в кипятильных трубах должно протекать значительно интенсивней, чем в циркуляционной трубе, а плотность раствора в них будет ниже, чем в этой трубе. В результате обеспечивается естественная циркуляция, улучшающая теплопередачу и препятствующая образованию накипи на поверхности теплообмена. [c.367] В аппаратах этой конструкции циркуляционная труба, как и кипятильные трубы, обогревается паром, что снижает разность плотностей раствора и паро-жидкостной смеси и может приводить к нежелательному парообразованию в самой циркуляционной трубе. Их недостатком является также жесткое крепление кипятильных труб, не допускающее значительной разности тепловых удлинений труб и корпуса аппарата. [c.367] Аппараты с подвесной нагревательной камерой. В аппарате такого типа (рис. IX-10) нагревательная камера 1 имеет собственную обечайку и свободно установлена в нижней части корпуса 2 аппарата. Греющий пар подается через трубу 3 и поступает в межтрубное пространство нагревательной камеры, снизу которого отводится конденсат. Поступающий на выпаривание раствор опускается вниз по каналу кольцевого поперечного сечения, образованному стенками обечайки подвесной камеры и стенками корпуса аппарата. Раствор поднимается по кипятильным трубам, и, таким образом, выпаривание происходит при естественной циркуляции раствора. [c.367] Вернуться к основной статье