Однокорпусная вакуум – выпарная установка. Схема, принцип работы. Уравнения материального и теплового балансов.
Однокорпусные выпарные установки применяют лишь в производствах малой мощности для сгущения относительно небольших количеств раствора, когда экономия теплоты не имеет большого значения.Однокорпусная выпарная установка включает лишь один выпарной аппарат (корпус). Рассмотрим принципиальную схему одиночного непрерывно действующего выпарного аппарата с естественной циркуляцией раствора на примере аппарата с внутренней центральной циркуляционной трубой (рис. 1). Аппарат состоит из теплообменного устройства -- нагревательной (греющей) камеры 1 и сепаратора 2. Камера обогревается обычно водяным насыщенным паром, поступающим в ее межтрубное пространство. Конденсат отводят снизу камеры. Поднимаясь по трубам 3, выпариваемый раствор нагревается и кипит с образованием вторичного пара. Отделение пара от жидкости происходит в сепараторе 2.
Рис.1-Схема однокорпусного выпарного аппарата
Освобожденный от брызг и капель вторичный пар удаляется из верхней части сепаратора. Часть жидкости опускается по циркуляционной трубе 2 под нижнюю трубную решётку греющей камеры. Вследствие разности плотностей раствора в трубе 4 и парожидкостной эмульсии в трубах 3 жидкость циркулирует по замкнутому контуру, упаренный раствор удаляется через штуцер в днище аппарата. Если выпаривание производится под вакуумом, то вторичный пар отсасывается в конденсатор паров, соединенный с вакуум-насосом. Упаренный раствор удаляется из конического днища аппарата.
Материальный баланс: по всему веществу по абсолютно сухому веществу, находящемуся в растворе. Тепловой баланс однокорпусного выпаривания. Согласно схеме тепло в аппарат вносится:
с исходным раствором Q1=Gнcнtн;
с греющим паром Q2=Diг.
Тепло из аппарата уносится:
с упаренным раствором Q3=Gкcкtк;
с вторичным паром Q4=Wiв;
с конденсатом греющего пара Q5=Dctкон;
при концентрировании раствора Qк;
с потерями в окружающую среду Qк.
Уравнение теплового баланса принимает вид
Q1+Q2=Q3+Q4+Q5+Qк+Qк
|
