Выпарные аппараты

Выпарные аппараты получили широкое применение для концентрирования растворов солей и нелетучих жидкостей в химической, пищевой промышленности, промышленности минеральных удобрений. Удаление влаги из растворов в аппаратах большой производительности требует очень значительных энергетических затрат, связанных с подогревом и испарением больших масс жидкости. На современных крупных предприятиях выпаривание ведут в многокорпусных (многоступенчатых) установках непрерывного действия, что позволяет использовать вторичный пар в последующих корпусах установки. В одноступенчатых выпарных установках не удается получить достаточно высоких показателей эффективности, в связи с тем, что не удается достичь полного использования ВЭР в качестве которых расссматр. конденсат греющего пара, вторичный пар, крепкий раствор. На рис приведен возможный вариант комплексного исп-я ВЭР на одноступ выпар уст-ке

1 – выпарной аппарат; 2 – теплообменные аппараты

Основная проблема исп-я теплоты крепкого раствора – коррозия.

Экономия энергии в выпарных установках может достигаться следующими основными способами:

-использованием теплоты вторичного пара в многоступенчатых выпарных установках;

-применением сжатия паров при помощи струйного эжектора или механического компрессора,

-подогревом раствора, направляемого на выпарку вторичным паром или конденсатом.

На схемах (схема 13) приведены разл варианты многоступенчатых выпарных установок. Правильный выбор уст-ки позволяет существенно снизить теплопотребление.

    В установках с нуль-корпусом (рис.13, г) кроме направляемого в него пара высоких параметров, в пер-

вый корпус можно подавать пар более низкого давления. Этот пар может поступать не от ТЭЦ или котельной, а от котлов-утилизаторов, использующих теплоту вторичных ресурсов, которые могут получаться на данном предприятии.

  Применение противоточных схем (рис.13 ж) способствует замедлению процесса отложения солей на поверхностях нагрева, но при этом в схеме используется насосное оборудование и практически невозможно регенеративно подогревать раствор.

Установки с отбором экстра-пара (рис.13 и) относятся к классу энерготехнологических, поскольку кроме решения чисто технологической задачи – повышения концентрации раствора они служат одновременно и источником теплоты (экстра-пар) для внешних потребителей. Для предварительного подогрева раствора, поступающего на выпаривание, которое осуществляют практически до температуры кипения обычно используют теплоту конденсата греющего пара из первого корпуса и конденсата вторичного пара из последующих корпусов, что  обеспечивает регенеративное (внутреннее) использование теплоты в схеме. При 4х корпусной установке экономия греющего пара может достигать до 18-30%.

Применение схем с конденсатором за последней ступенью (рис.13 а) позволяет подавать в первый корпус пар более низкого давления, нежели в установках с противодавлением. Это расширяет возможности использования ВЭР для выпарной установки, в частности пара от котлов-утилизаторов. В то же самое время установки с противодавлением (рис 13 б) могут служить источником пара из последней ступени для внешних потребителей, работающих при более низком давлении.