34 Многокорпусная выпарная установка.

Расход первичного пара (ПП) на выпаривание растворов в однокорпусных аппаратах весьма велик и для уменьшения расхода ПП широко используют многокорпусные выпарные аппараты. Принцип действия многокорпусных аппаратов заключается в многократном использовании тепла ПП, поступающего в 1-ый корпус установки, путём последовательного соединения нескольких однокорпусных аппаратов, позволяющем использовать вторичный пар каждого предыдущего корпуса для обогрева последующего. Требуется, чтобы tºC вторичных паров (ВП) каждого последующего корпуса была выше tºC кипения раствора в последующем корпусе. Это требование легко выполняется путем понижения рабочего P в

к орпусах по направлению от первого к последнему. Прямоточная схема — ПП и жидкий раствор поступают в первый, корпус выпарной установки, то последняя называется прямоточной Рис.А). (ИР- исходный р-р, К-конденсат) .Если же ПП поступает в 1-ый по порядку корпус, а жидкий раствор — в последний и переходит из последнего корпуса к первому, то установка называется противоточной Рис. Б). Такое встречное движение пара и раствора применяется в случае упаривания растворов с высокой вязкостью и большой температурной депрессией в целях повышения коэффициентов теплопередачи. Однако одновременно усложняется и обслуживание аппарата в связи с необходимостью установки насосов для перекачки раствора, движущегося по направлению возрастающих давлений, не говоря уже об дополнительных затратах на расход энергии на насосы. При выпаривании кристаллизующихся растворов их перегон из корпуса в корпус может сопровождаться закупоркой соединительных трубопроводов и нарушением нормальной работы установки. При этом часто используют аппараты с параллельным питанием корпусов Рис В. Здесь раствор выпаривается до конечной концентрации в каждом корпусе, а пар, как и в предыдущих двух схемах, движется последовательно по направлению от первого корпуса к последнему. В этом же направлении ↓ рабочие P и tºC кипения раствора в корпусах. Применяемые схемы многокорпусных выпарных установок различаются по давлению ВП в последнем корпусе. В соответствии с этим признаком установки делятся на работающие под разряжением, под избыточным и атмосферном давлениях. Выбор P связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара.

4 0. Выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения. При скоростях 0,25—1,5м/сек. с которыми движется раствор в аппаратах с естественной циркуляцией, описанных ранее, не удается предотвратить отложения твердых осадков на поверхности теплообмена. Поэтому требуется периодическая остановка аппаратов для очистки, что связано со снижением их производитель­ности и увеличением стоимости эксплуатации. Загрязнение поверхности теплообмена при выпаривании кристаллизующихся растворов можно значительно уменьшить путем увеличения скорости циркуляции раствора и вынесением зоны его кипения за преде­лы нагревательной камеры

В аппарате с вынесенной зоной кипения рис.14 выпариваемый раствор поступает снизу в нагревательную камеру 1 и, поднимаясь по трубам вверх, вследствие гидростатического давления не закипает в них. По выходе из кипятильных труб раствор поступает в расширяющуюся кверху трубу вскипания 2, установленную над нагревательной камерой в нижней части сепаратора 3. Вследствие пониже­ния давления в этой трубе раствор вскипает, и, таким образом, парообразование происходит за пределами поверхности нагрева.Циркулирующий раствор опускается по наружной необогреваемой трубе 4. Упаренный раствор отводится из кармана в нижней части сепа­ратора 3. Вторичный пар, пройдя отбойник 5 и брызгоуловитель 6, удаляется сверху аппарата. Исходный раствор поступает либо в нижнюю часть аппарата либо сверху в циркуляционную трубу 4. Рис 14: (1-нагревательная камера,2- труба вскипания, 3-сепаратор. 4 необогреваемая циркуляционная труба, 5-отбойник, 6 –брызгоуловитель

4 1.выпарной аппарат с принудительной циркуляцией. Для того чтобы устранить отложение накипи в трубах, особенно при выпаривании кристаллизую­щихся растворов, необходимы скорости циркуляции не менее 2.2,5м/сек, 1- нагревательная камера 2 -сепаратор, 4 -скребки., 3- циркуляционная труба; 4-циркуляционный насос т. е. больш е тех скоростей, при которых работаю т аппараты с естественной циркуляцией. В аппаратах с принудительной циркуляцией скорость ее опреде­ляется производительностью циркуляционного насоса и не зависит от высоты уровня жидкости в трубах, а также от интенсивности парообра­зования. Поэтому в аппаратах с принудительной циркуляцией выпари­вание эффгктивно протекает при малых полезных разностях температур, не превышающих 3—5 °С и при значительных вязкостях растворов.