4.3. Выпарные установки

Как известно [2 – 4], для проведения процесса выпаривания применяются аппараты различных конструкций: с сосной греющей камерой; с выносной циркуляционной трубой, с выносной греющей камерой; аппараты с восходящей и падающей пленкой; роторные выпарные аппараты и другие. Стандартные изображения выпарных аппаратов на технологических схемах приведены в таблице 2.5. При графическом изображении выпарных аппаратов на технологической схеме следует учитывать также, при каком давлении они работают (атмосферном, избыточном или под вакуумом).

Процесс выпаривания может производиться в одном или нескольких аппаратах (корпусах). Число изображаемых на технологической схеме выпарных аппаратов должно соответствовать заданию на курсовое проектирование. При многокорпусном выпаривании часть корпусов может работать при избыточном давлении, а часть под вакуумом. В силу этого, графические изображения отдельных корпусов установки могут различаться.

В Приложении 4 приведен пример технологической схемы выпарной двухкорпусной выпарной установки, в которой используются выпарные аппараты с выносной греющей камерой. При этом первый корпус данной установки работает, как правило, при давлении выше атмосферного, а второй корпус под вакуумом.

Выпарные установки, как и установки для проведения других массообменных процессов, обычно снабжаются приемными емкостями, в которые периодически загружается исходный раствор. Подачу исходного раствора из приемных емкостей в первый корпус выпарных установок, как правило, осуществляют центробежными насосами. При многокорпусном выпаривании транспортировка выпариваемых растворов между корпусами обычно осуществляется за счет перепада давления между корпусами.

Исходный раствор подается в выпарные аппараты, как правило, в подогретом виде. Для его подогрева обычно используются кожухотрубчатые одно- или многоходовые теплообменники. При этом для нагрева может быть использован свежий пар или же экстра-пар, отбираемый из первого корпуса установки.

Конденсаты, образующиеся при охлаждении свежего греющего пара в первом корпусе выпарной установки и в подогревателе исходного раствора, через конденсатоотводчики подается в линию сбора конденсата. Конденсаты же, образующиеся при охлаждении вторичных паров, могут содержать некоторое количество растворимых веществ. Их обычно подают в линию канализационных стоков.

Вторичные пары из последних корпусов подаются в барометрические конденсаторы, где они конденсируются в результате контакта с охлаждающей водой. Так как давление воды в подводящих трубопроводах существенно выше, чем в конденсаторе, то при понижении давления происходит процесс дегазации (десорбции воздуха их воды). Для осуществления этого процесса на линии подачи охлаждающей воды устанавливают расширители, из которых дегазированная вода поступает на первую полку барометрических конденсаторов, а воздух подается в паровое пространство конденсаторов.

Для отбора неконденсирующихся газов (подержания постоянного вакуума в конденсаторах), как правило, используют водокольцевые вакуумные насосы. Для улавливания уносимых капель конденсата на линии отсоса несконденсирующихся газов обычно устанавливают расширители или жидкостные циклоны.

Из конденсаторов конденсат вместе с охлаждающей водой по барометрической трубе поступает в барометрический ящик, который выполняет роль гидрозатвора. Из барометрического ящика конденсат с водой поступает в линию оборотной воды или в линию канализационных стоков.

Из последнего корпуса упаренный раствор может отводиться в одну емкость или же в две емкости. В первом случае приемная емкость все время находится при давлении близком к давлению в барометрическом конденсаторе. Это обеспечивается за счет соединения трубопроводом барометрического конденсатора с приемной емкостью. При использовании двух приемных емкостей упаренный раствор поочередно подается в эти емкости. При этом перед загрузкой они предварительно вакуумируются. После загрузки вакуум сбрасывается и производится их опорожнение. Выгрузка упаренного раствора потребителям из приемных емкостей обычно осуществляется периодически с использованием центробежных насосов.

На линиях подачи греющего пара, охлаждающей воды, исходного раствора, а также на линиях отбора упаренного раствора должны быть показаны запорные и регулирующие вентили и указаны точки контроля и замера параметров процесса. На линиях же присоединения насосов, конденсатоотводчиков и на сливных линиях должны быть показаны запорные вентили.