1.2 Устрій апарата з виносною нагрівальною камерою

Різноманітні конструкції випарних апаратів, застосовувані в промисловості, можна класифікувати по типу поверхні нагрівання (парові сорочки, змійовики, трубчасті різних видів) і по її розташуванню в просторі (апарати c вертикальної, горизонтальної, іноді з похилою нагрівальною камерою), по роду теплоносія (водяний пар, високотемпературні теплоносії, електричний струм та ін.), а також залежно від того, чи рухаються теплоносії зовні або усередині труб нагрівальної камери. Однак більше істотною ознакою класифікації випарних апаратів, що характеризують інтенсивність їхньої дії, варто вважати вид і кратність циркуляції розчину.

Розрізняють випарні апарати з неорганізованої, або вільною, спрямованою природною й примусовою циркуляцією розчину.

Випарні апарати ділять також на апарати прямоточні, у яких випарювання розчину відбувається за один його прохід через апарат без циркуляції розчину й апарати, що працюють із багаторазовою циркуляцією розчину.

Залежно від організації процесу розрізняють періодичний і безперервно діючі випарні апарати.

При розміщенні нагрівальної камери поза корпусом апарата є можливість підвищити інтенсивність випарювання не тільки за рахунок збільшення різниці щільності рідини й парорідиної суміші в циркуляційному контурі але й за рахунок збільшення довжини кип'ятильних труб.

Апарат з виносною нагрівальною камерою (рис. 1.4) має кип'ятильні труби, довжина яких часто досягає 7м. Він працює при більше інтенсивній природній циркуляції, обумовленої тим, що циркуляційна труба не обігрівається, а піднімальна й опускна ділянки циркуляційного контуру мають значну висоту.

Виносна нагрівальна камера 1 легко відділяється від корпуса апарата, що полегшує й прискорює її чищення й ремонт. Ревізію й ремонт нагрівальної камери можна робити без повної зупинки апарата (а лише при зниженні його продуктивності), якщо приєднати до його корпуса дві камери.

Вихідний розчин надходить під нижні трубні ґрати нагрівальної камери й, піднімаючись по кип'ятильних трубах, випарюється іноді подачу вихідного розчину роблять. Вторинний пар відділяється від рідини в сепараторі 2. Рідина опускається по циркуляційній трубі, що обігрівається не, 3, змішується з вихідним розчином, і цикл циркуляції повторюється знову. Вторинний пар, пройшовши бризгоуловлювачь 4, віддаляється зі зверху сепаратора. Упарений розчин відбирається через бічний штуцер у конічному днищі сепаратора.

Рис.1.4 – Випарний апарат з виносною нагрівальною камерою

Швидкість циркуляції в апаратах з виносній нагрівальною камерою може досягати 1,5 м/сек, що дозволяє випарювати в них концентровані й розчини, що кристалізуються, не побоюючись занадто швидкого забруднення поверхні теплообміну. Завдяки універсальності, зручності експлуатації й гарній теплопередачі апарати такого типу одержали широке поширення.

У деяких конструкціях випарних апаратів з виносною нагрівальною камерою циркуляційна труба відсутня.

У цьому випадку випарювання відбувається за один прохід розчину через нагрівальну камеру, тобто апарат працює як прямоточний. Випарні апарати прямоточного типу не придатні для випарювання розчинів, що кристалізуються.