ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выпарные аппараты из "Очистка радиоактивнозагрязненных вод Изд.3" Методика расчета и конструкции выпарных аппаратов, теория и метод расчета выпарных установок в целом, процессы кипения, теплопередачи и другие проблемы подробно описаны в специальной литературе [239— 243]. В данном разделе кратко рассмотрены конструкции тех выпарных аппаратов, которые могут применяться на установках для очистки сбросных вод. [c.162] Простейший выпарной аппарат представляет собой металлический сосуд со сферическим дном и паровой рубашкой. Такой аппарат отличается надежной конструкцией, но имеет существенные недостатки малую интенсивность теплопередачи, небольшую производительность, невысокое паровое пространство, вследствие чего возможен большой механический унос капелек раствора. На установках для очистки сбросных вод этот аппарат может быть применен только в редких случаях — при малой производительности выпарной установки и отсутствии в выпариваемой воде веществ, способствующих (значительному) пенообразованию. [c.162] Модификацией выпарного аппарата с паровой рубашкой служит аппарат, в котором нагрев жидкости осуществляется с помощью системы змеевиков. Змеевиковый аппарат более компактный и может иметь большую поверхность нагрева на единицу объема выпариваемой жидкости. К недостаткам такого аппарата следует отнести сложность очистки поверхности и ремонта змеевиков, трудность отвода конденсата при длинных змеевиках и др. На установках для очистки сбросных вод такой аппарат может быть применен при соблюдении тех же условий, что и для первого аппарата, причем в выпариваемой воде не должно содержаться значительного количества солей, дающих накипь. [c.162] Для пенящихся растворов в Главхиммаше разработана нормализованная конструкция выпарного- аппарата с выносной поверхностью нагрева (рис. 47). Благодаря наличию необогреваемой циркуляционной трубы и достаточной высоте циркуляционного столба жидкости этот аппарат работает при интенсивной естественной циркуляции. Выносная паровая камера облегчает очистку и ремонт аппарата, так как имеется возможность хорошего доступа к кипятильным трубкам. В аппарате с выносной камерой значительно снижается унос капелек жидкости и пены со вторичным паром. [c.164] Такие аппараты можно применять для очистки сбросных вод, загрязненных пенообразующими веществами. Выбор материала корпуса и деталей выпарного аппарата обусловлен кислотностью выпариваемой воды. Кроме этого фактора на выбор материала аппарата влияет и то обстоятельство, что воды, имеющие кислотную реакцию, при одном и том же содержании пенообразующих веществ дают меньшее количество пены, чем воды, имеющие щелочную реакцию. [c.164] В процессе выпаривания солесодержание кубового остатка даже при отсутствии особо пенящихся веществ достигает некоторого критического значения, при котором начинает образовываться пена. Значение этой критической концентрации зависит от солевого состава воды и рабочего давления, определяющих работу парового и водяного объемов выпарного аппарата. [c.166] Расход исходной воды, направляемой на промывку пара, определяется расчетом солевого режима работы выпарного аппарата. Для второго выпарного аппарата этот расход определяется из допустимых концентраций солей в кубовом остатке. [c.166] Глубокая осушка вторичного пара в испарителях достигается за счет промывки [244]. С этой целью на пути вторичного пара устанавливается скруббер, в котором располагаются слои колец Рашига толщиной 250—300 мм каждый. [c.167] Общая схема выпарного аппарата со скруббером дана на рис. 48, а схема части такого скруббера — на рис. 49. В середине слоя колец Рашига располагается оросительное устройство — кольцевая система, выполненная из труб с отверстиями, через которые орошается проходящий пар. Пар промывается при прохождении через нижнюю орошаемую часть слоя колец Рашига, а при прохождении через верхнюю часть очищается от захваченных им капель промывочной воды. В этом скруббере первый слой орошается исходной водой, поступающей на дистилляцию, а последующие — конденсатом. [c.167] Данные длительной эксплуатации испарителей типа ИСВ-120 и ИСВ-150, оборудованных такими скрубберами [200], показывают, что при солесодержании исходной воды 1 г/л и в кубовом остатке 100 г/л концентрация солей в дистилляте не превышает 1 мг/л. Следовательно, при дистилляции получается коэффициент очистки конденсата по отношению к исходной воде,10з. [c.167] Очевидно, что скорость уноса, так же как и скорость испарения, увеличивается ио мере роста плотности теплового потока. [c.169] С уносом солей, вызванным двумя причинами, можно бороться путем снижения скорости испарения. [c.169] Пенообразование можно препятствовать следующими способами при1 енить орошение разбрызгиванием ввести пеноудаляющий реагент уменьшить скорость кипения установить паровой змеевик для разрушения пены в пространстве, заполненном паром (вдуть воздух и др.). [c.169] Кроме того, в пар могут попадать и находящиеся в воде во взвешенном состоянии твердые вещества (ржавчина, окалина), которые сорбируют на своей поверхности радиоактивные вещества. [c.169] Для сравнения эффективности очистки пара на этой установке проверялась работа колпачковой колонны с 13 тарелками, колонны с насадкой из колец Рашига диаметром 12,7 мм (высота слоя 2,7 м) и колонны, заполненной стеклянным волокном диаметром 14—20 мкм (высота слоя 1,4 м). При скоростях закипания 40— 260 кгЦм -ч) лучшие результаты получены для колонн со стеклянным волокном. Средний общий коэффициент очистки (отношение концентрации загрязнений в кубе перегонного аппарата к концентрации их в конденсате) равнялся 4-10 . Если коэффициент очистки определять по отношению к исходной воде, поступающей в выпарной аппарат, то он будет меньше. Следует отметить, что в практических условиях при однократной дистилляции получаются более низкие значения этих коэффициентов. Авторы отмечают [130], что колпачковые колонны эффективны для удаления частиц диаметром более 15 мкм, а насадка из колец Рашига —более 50 мкм. [c.170] Выпарные аппараты и узлы очистки пара, приме-няюшиеся в многокорпусных выпарных установках, те же, что и приведенные выше. Как уже отмечалось в гл. III, такие установки сооружаются с целью сократить расход пара, а поэтому применение их целесообразно и в установках для очистки сбросных вод большой производительности. Перспективны в отношении экономии пара также вакуумные выпарные аппараты, однако они не нашли еще применения для очистки сбросных вод и в данном разделе не рассматриваются. [c.172] Вормсер и др. [195] предложили конструкцию пленочного аппарата с естественным испарением. Принципиальная схема работы такого аппарата приведена на рис. 51. Жидкие радиоактивные отходы с удельной активностью 1-10 кюри/л диспергируются в камере воздухом, проходящим навстречу потоку жидкости. Воздух увлажняется, омывает пластины и вентилятором через фильтр для очистки сбрасывается в атмосферу. Кубовый остаток в аппарате непрерывно циркулирует по специальному контуру. Эта установка полупромышленного типа проработала 130 ч, причем- были получены довольно высокие коэффициенты очистки (10 —10 ). Из приведенных данных неясна производительность такого аппарата, а поэтому трудно сравнивать его с другими аппаратами, применяемыми для очистки сбросных вод. [c.172] Вернуться к основной статье