2.7. Випарний апарат з виносною циркуляційною трубою

Рис. 2.7. Випарний апарат з виносною циркуляційною трубою: 1– гріюча камера; 2– циркуляційна труба; 3– центробіжний краплевловлювач;4– сепараційний (паровий) простір.

Конструкція

В нижній частині апарату знаходиться гріюча камера 1,а над ним сепараційнй простір 4. Циркуляційна труба 2 та циркуляційний краплевловлювач 3 винесені за межі апарату.

Принцип дії:

Даний апарат з одною виносною циркуляційною трубою, причому цетробіжний вловлювач капель 3 для висушування вторинної пари також винесений за межі сепараційного (парового) простору 4 апарату.

Переваги: конструкції таких апаратів в деякій мірі більш складні, але в них досягається більш інтенсивна тепловіддача і зменшується витрату металу на поверхні нагріву в порівнянні з апаратами з підвісною гріючою камерою центральною циркуляційною трубою; природна циркуляція розчину може бути посилена, якщо розчин на ділянці циркуляційного контуру буде краще охолоджуватись.

Недоліки: при розташуванні циркуляційних труб поза корпусом апарату діаметр гріючої камери 1 може бути зменшений в порівнянні з камерою, наприклад, випарного апарату з внутрішньою гріючою камерою і центральною циркуляційною трубою.

2.8. Випарний апарат з виносною зоною кипіння

Рис. 2.8. Випарний апарат з виносною зоною кипіння:

1– гріюча камера; 2– труба закипання; 3– сепаратор; 4– необогріваюча циркуляційна труба; 5– відбійник; 6– краплевловлювач.

Конструкція

Апарат складається з граючої камери 1, труби закипання 2. Сепаратор 3 та нижня частина граючої камери 1 сполучені необігріваючою циркуляційною трубою 4. Над трубою закипання знаходиться відбійник 5. У верхній частині апарату знаходиться краплеуловлювач 6.

Принцип дії

В апараті з виносною зоною кипіння випарюваний розчин потрапляє знизу в гріючу камеру 1 і, піднімається по трубам (довжиною 4-7м) вгору, в наслідок гідростатичного тиску не закипає в них. Після виходу із кип’ятильних труб розчин потрапляє в трубу закипання 2, яка розширюється до верху, встановлену над гріючою камерою в нижній частині сепаратора 3. В наслідок пониження тиску в цій трубі розчин закипає, пароутворення відбувається за межами поверхні нагріву.

Циркулюючий розчин опускається по зовнішній необоротній трубі 4. Упарений розчин відводиться із кишені в нижній частині сепаратора3, Вторинна пара, пройшовши відбійник 5 і краплевловлювач 6,виводиться зверху апарату. Вихідний розчин потрапляє або в нижню частину апарату (під трубну решітку гріючої камери), або зверху в циркуляційну трубу 4.

Переваги: внаслідок великої поверхні випарювання, котра створюється в об’ємі киплячого розчину, і часткового само випаровування капель, віднесених вторинною парою; враховуючи значний перепад температур (90-30⁰С) між гріючою парою і розчином і малою втратою напору в зоні кипіння швидкість циркуляції в цих апаратах досягає 1,2-2 м/с, що веде за собою збільшення продуктивності і інтенсифікації теплообміну (коефіцієнти теплообмін досягаються 3000 Вт/м² град); забруднення поверхні теплообміну при випарювані розчинів, що кристалізуються, можна значно зменшити шляхом збільшення поверхні циркуляції розчину і винесенням зони його кипіння за межі гріючої камери.

Недоліки: періодична зупинка апаратів для очистки, що зв’язано із зниженням їх продуктивності і збільшенням вартості експлуатації.

2.9. Випарний апарат з виносною гріючою камерою

Рис. 2.9. Випарний апарат з виносною гріючою камерою:

1 – гріюча камера; 2 – сепаратор; 3 – нагріваюча циркуляційна труба; 4 – краплевловлювач.

Конструкція

Апарат складається з граючої камери 1, сепаратора 2, які сполучаються за допомогою нагріваючої циркуляційної труби 3. У верхній частині апарату знаходиться краплевловлювач 4.

Принцип дії

Апарат з виносною гріючою камерою має кип’ятильні труби, довжина яких часто досягає 7 м. Він працює при більш інтенсивній природній циркуляції, зумовленою тим, що циркуляцій труба не обігрівається, а підйомна і опускна ділянки циркуляційного контуру має значну висоту. Виносна гріюча камера 1 легко відділяється від корпуса апарату, що полегшує її ремонт і чистку. Вхідний розчин подається під нижню трубу решітку гріючої камери і, піднімаючись по кип’ятильних трубах, випаровується. Іноді подачу вихідного розчину, проводять в циркуляційну трубу. Вторинна пара відділяється від рідини в сепараторі 2. Рідина опускається по необгріваючій циркуляційній трубі 3, змішується з вихідним розчином, і цикл циркуляції повторюється знову. Вторинна пара, пройшовши краплевловлювач 4, виділяється зверху сепаратора. Упарений розчин відбирається через боковий штуцер в конічному днищі сепаратора.

Переваги: при розміщенні гріючої камери поза корпусом апарату дає можливість підвищити не тільки інтенсивність випарювання за рахунок збільшення різниці густин рідини і паро – рідинної суміші в циркуляційному контурі, але й за рахунок збільшення довжини кип’ятильних труб; перевірку і ремонт гріючої камери можна проводити без повної зупинки апарату ( а лише при зниженні його продуктивності), якщо приєднати до корпуса дві камери; швидкість циркуляції може досягати 1,5 м/с, що дозволяє випарювати в них концентровані розчини, що кристалізуються, не боячись дуже швидкого забруднення поверхні теплообміну.

Недоліки: періодична зупинка апаратів для очистки, що зв’язано із зниженням їх продуктивності і збільшенням вартості експлуатації; громіздкість; висока вартість.