13 Слайд
Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией
. С целью повышения интенсивности циркуляции раствора и увеличения коэффициента теплопередачи применяют аппараты с принудительной циркуляцией. Их целесообразно использовать при упаривании вязких жидкостей, когда естественная циркуляция затруднена. Аппараты с принуди- тельной циркуляцией имеют высокие показатели при меньших перепадах температур.
Принудительная циркуляция организуется с помощью мешалок, насосов и подачей газа. Циркуляция раствора может создаваться также путем вращения либо вибрацией поверхности нагрева.
Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией, соосной греющей камерой и кипением раствора в трубках состоит из греющей камеры 1, представляющей собой пучок труб, заключенный в цилиндрическую обечайку (в межтрубном пространстве пропускается пар), сепаратора 3 с отбойником и брызгоотделителем 2, циркуляционной трубы 4 и циркуляционного насоса 5 с электроприводом.
Циркуляция раствора в аппарате осуществляется при помощи осевого насоса, который обеспечивает скорость потока в трубах 2—2,5 м/с.
Выпариваемый раствор, поднимаясь по трубам, нагревается и закипает. Образовавшаяся парожидкостная смесь попадает в сепаратор, где вторичный пар отделяется от капель, а раствор поступает в циркуляционную трубу и насосом подается в греющую камеру аппарата.
В аппаратах второго исполнения, т. е. с вынесенной зоной кипения, кипение раствора происходит не в трубах, а непосредственно в трубе вскипания, установленной над греющей камерой. Кипение в трубах предотвращается за счет гидростатического столба жидкости в трубе вскипания.
Для предотвращения попадания кристаллов, выделяющихся в процессе кипения раствора, в сепараторе предусмотрено устройство для их осаждения,Недостатком аппаратов является необходимость расхода электроэнергии на работу насоса.
14 Слайд(11 слайд по презентации, переключить на 11 слайд)
Выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой и зоной кипения.
Практически этот аппарат мало отличается от выпарного аппарата с вынесенной греющей камерой Циркуляция раствора в аппарате осуществляется по замкнутому контуру: сепаратор — циркуляционная труба — насос - греющая камера — сепаратор. Кипение раствора происходит не в трубах греющей камеры, а в трубе вскипания при выходе раствора в сепаратор. Уровень раствора в аппарате должен поддерживаться по нижней кромке штуцера входа парожидкостной смеси в сепаратор.
Выпариваемый раствор, поднимаясь по трубам, перегревается и по мере выхода из трубы вскипания в сепаратор закипает. Образовавшаяся парожидкостная смесь направляется в сепаратор, где происходит отделение вторичного пара от жидкой фазы.
Расположение греющей камеры отдельно от сепаратора удобно для ремонта и чистки труб, а также дает возможность упаривания растворов, образующих на греющей поверхности нерастворимый осадок.
Пленочные выпарные аппараты
используют для упаривания очень вязких и пастообразных растворов. Кроме того, их применяют для выпарки чистых некристаллизующихся растворов и растворов, чувствительных к высоким температурам.
В пленочных аппаратах выпариваемый раствор движется вдоль поверхности теплообмена в виде тонкой пленки, что дает возможность осуществлять упаривание при однократном прохождении раствора вдоль поверхности без его циркуляции. В таких аппаратах происходит сниженне потерь полезной разности температур и повышение коэффициента теплопередачи.
Температурный напор в пленочных испарителях составляет 2—3 градуса, т. е. значительно ниже чем в испарителях с заполненными жидкостью трубами (5—8 К). Это дает возможность при заданном температурном напоре в установке снизить удельный расход теплоты па выпаривание и увеличить производительность выпарной установки.
По способу организации движения пленки испаряемой жидкости пленочные выпарные аппараты и испарители делятся на вертикальные с падающей и восходящей пленкой и горизонтальные — трубные и роторные.
По принципу действия их разделяют на аппараты с гравитационным течением пленки по поверхности нагрева и аппараты с размазыванием раствора по поверхности теплообмена роторными мешалками.