15 Слайд

Выпарной аппарат пленочного типа с в о с ходящей пленкой и соосной греющей

(отличается наличием длин­ных труб (/ = 5,7 и 9 м), которые за­полняются на 20—25 % их высоты. Раствор поступает в нижнюю часть аппарата и распределяется по труб­кам греющей камеры 1.

При достижении температуры кипе­ния в растворе бурно образуются пу­зырьки, которые, двигаясь вверх, увле­кают за собой раствор, распределяя его тонким слоем по внутренней поверх­ности кипятильных трубок. Следовательно, парожидкостная смесь расслаивается на пленку жидкости около стенок и пар в центре трубок так, что жидкая пленка увлекается вверх трением о струю пару. Испарение жидкости происходит при этом в тон­ком слое, движущемся с большой скоростью (20 м/с). Парожид­костная эмульсия в выходе из верхней части трубок поступает в центробежный сепаратор 2, где происходит отделение жидко­сти от пара. Вторичный пар уходит через верхний штуцер, а кон­центрированный раствор отбирается из нижней части сепа­ратора для производственных целей или отводится в следую­щий корпус.

В таком выпарном аппарате отсутствует циркуляция рас­твора, т. е. каждая частица раствора однократно омывает обо­греваемую поверхность, Поэтому эффективность аппарата зави­сит от уровня раствора. При снижении уровня раствора ниже оптимального жидкость превращается в пар, не достигнув верх­ней части труб, и таким образом уменьшается активная поверх­ность нагрева.

Для достижения высокой производственности выпарного ап­парата с восходящей пленкой необходимо поддерживать опти­мальный уровень раствора в кипятильных трубах, определяемый опытным путем.

Максимальный эффект от процесса кипения раствора в плен­ке достигается большой длиной греющих труб. За счет этого уве­личивается скорость движения парожидкостной эмульсии и уменьшается средняя толщина пленки раствора. Скорость пара, образующегося при кипении пленки, повышается за счет роста его удельного объема; с уменьшением гидростатического давле­ния понижается температура кипения раствора и увеличивается коэффициент теплоотдачи от стенки к пленке.

Выпарные аппараты с восходящей пленкой применяют для выпаривания маловязких и пенящихся растворов, чувствитель­ных к высоким температурам.К недостаткам этих аппаратов от­носятся: возможность температурных деформаций длинных труб с после­дующим изгибом и нарушением плот­ности вальцевых соединений в труб­ных решетках; трудность очистки труб от накипи и необходимость постройки зданий большой высоты.

16 Слайд

Выпарной аппарат со свободно падающей пленкой. В аппарате с падающей пленкой выпариваемый раствор подается сверху в греющую камеру 1, которая

состоит из пучка труб, заключенного в цилиндрическую обечайку. Верхние и нижние концы труб завальцованы в трубные решетки , приваренные к торцам обечайки. К нижней трубной решетке подсоединена переходная камера со штуцером для соединения с сепаратором 2.

Раствор равномерно распределяется на верхней трубной решетке по стенкам труб и движется вниз под действием сил тяжести вместе с паром. При стекашш пленки исключается и шение .ее сплошности и обнажением некоторой части поверхности нагрева.

Разделение парожидкостной смеси происходят в сепараторе 2, представляющем собой цилиндрический сосуд с коническим днищем и эллиптической верхней крышкой. Брызгоотделитель 3 расположен в верхней части сепаратора. Вторичный пар уходит через штуцер в крышке сепаратора, а упаренный раствор отводится из нижней его части.

Эффективность испарения растворителя зависит от толщины пленки, скорости течения пленки, физико-химических свойств жидкости и температурного перепада между поверхностью и жидкостью.

При пленочном течении жидкости коэффициенты теплопередачи сравнительно высоки. Такие аппараты применяют для упаривания растворов термически нестойких веществ и вязких растворов.