Схемы выпаривания

Различают следующие схемы выпаривания.

Выпаривание

Однократное Многократное

Под под под прямоток противо с параллельным

Давлением атмосферным вакуумом ток питанием

давлением

с тепловым

насосом

Выпаривание может проводиться в одном аппарате - однократное или однокорпусное выпаривание. В этом случае вторичный пар или не используется, или используется в тепловом насосе /турбокомпрессор, инжектор/. Применяется для установок небольшой производительности.

Для однократного выпаривания под атмосферным давлением применяют открытые аппараты, вторичный пар удаляется в атмосферу.

Для однократного выпаривания под давлением и вакуумом применяют закрытые аппараты.

Выпаривание под вакуумом имеет преимущества:

1. достигается большая разность температур между теплоносителями,

2. можно использовать пар низкого давления,

3. можно выпаривать термочувствительные растворы,

4. меньше потери в окружающую среду.

Выпаривание может проводиться в нескольких аппаратах - многократное или многокорпусное выпаривание. Вторичный пар в этом случае используется в качестве греющего в аппаратах той же установки. Поэтому многократное выпаривание позволяет сократить расход первичного пара на 1кг вторичного, как это показано в таблице 6.

Таблица 6. Расход греющего пара на 1 кг вторичного пара.

Число корпусов	1	2	3	4	5
Расход греющего пара на 1 кг вторичного	1.2	0.57	0.4	0.3	0.27

В зависимости от направления движения раствора по отношению к движению пара различают прямоток, противоток и параллельное питание каждого корпуса. Схемы установок представлены на рис.99-101.

Рис.99. Прямоточная схема многократного выпаривания.

1-греющий пар, 2-конденсат, 3-исходный раствор, 4-вторичный пар,

5-вторичный пар в барометрический конденсатор, 6- упаренный раствор.

Рис.100. Противоточная схема многократного выпаривания.

Рис.101. Схема выпаривания с параллельным питанием каждого корпуса.

Прямоток (рис.99) получил наибольшее применение в промышленности. Давление вторичного пара увеличивается от первого корпуса к последнему, т.е. имеет место:

Поэтому раствор самотёком перетекает из корпуса в корпус.

Противоток применяют для растворов, вязкость которых резко повышается с возрастанием концентрации и с понижением температуры. В этом случае раствор с высокой концентрацией (b₃) располагается в корпусе с наибольшей температурой раствора (t₁). Для преодоления разности давлений подача раствора из корпуса в корпус осуществляется насосами (рис.100).

Параллельное питание каждого корпуса (рис.101) применяется для кристаллизующихся растворов, которые трудно с кристаллами провести через все корпуса.