В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Аппараты с прямыми трубами
Аппараты с прямыми трубами - Пленочные аппараты
Вакуумные установки - Выпарные и кристаллизационные аппараты
Оглавление
Аппараты с прямыми трубами
Аппараты затопленного типа
Пленочные аппараты
Все страницы

Особенностью пленочных аппаратов является выпаривание растворов в тонком слое, движущемся вдоль внутренней поверхности труб, обогреваемых снаружи паром. Первые аппараты такого типа были горизонтальными. В настоящее время применяются горизонтальные аппараты с индивидуальными паровыми рубашками вокруг каждой трубы. Выпариваемый раствор прогоняется с большой скоростью по трубам, Вскоре после входа в трубы раствор закипает и постепенно превращается в пенообразную массу, состоящую из тонкого слоя жидкости и вторичного пара, и в таком виде попадает в сепаратор.

 

 

Рис. 33. Схема образования пленки в пленочном выпарном аппарате: 1 — греющий пар; 2 — конденсат греющего пара; 3 — стенки трубки; 4 — поднимающаяся пленка жидкости; 5 — вторичный пар

Раствор, остающийся в виде тонкого слоя на периферии каждой трубки, увлекается паровой струей под действием поверхностного трения вверх и после одного прохождения трубок выбрасывается в сгущенном виде вместе с вторичным паром в сепаратор (рис. 33). Скорость движения пленки жидкости около 20 м/с.

Трубы  развальцованы в решетках. Исходный раствор поступает в камеры под нижней трубной решеткой и поддерживается обычно на высоте около 1/4—1/5 высоты труб, где он закипает. Образующиеся здесь пузырьки водяного пара

Таким образом создаются благоприятные условия для выпаривания растворов, чувствительных к высоким температурам. Жидкость непрерывно испаряется при прохождении через трубку, таким образом объем протекающего пара непрерывно увеличивается, а следовательно, повышается скорость движения пара. Очевидно, что при таких условиях благодаря высокой степени турбулентности жидкой пленки она быстро уносит пузырьки пара, образующиеся на греющей поверхности, I и интенсивность теплопередачи резко возрастает. Аппарат наиболее простой конструкции состоит из предварительного нагревателя, собственно пленочного испарителя и сепаратора (рис. 34).

 

 

Рис. 34. Схема однокорпусного пленочного испарителя с поднимающейся пленкой: 1 — вход слабого раствора; 2 — предварительна нагреватель: 3 — испаритель; 4 — сепаратор: 5 — выход сконцентрированной жидкости; 6— выход пара; 7 — вентиль для спуска конденсорa; 8 — сборник выпавших кристаллов; 9 — клапан для автоматического спуска воздуха

 

Рис. 35. Схема однокорпусного пленочного испарителя с падающей пленкой: 1 — вход слабого раствора; 2 — предварительный нагреватель; 3 — испаритель; 4 — сепаратор; 5 — патрубок для выхода сконцентрированной жидкости; 6 — выход пара; 7 — спуск конденсата; 8 — клапан для автоматического спуска воздуха; 9 — вход греющего пара

 Вакуум в таких установках применяется редко, так как малое время пребывания раствора в трубках снижает опасность его разложения из-за перегрева. Однако при необходимости достижения высокой степени выпаривания применяют многоходовые выпарные пленочные аппараты специально для теплочувствительных жидкостей. Такие аппараты работают в условиях вакуума с применением поверхностных или барометрических конденсаторов. В этом случае поток жидкости проходит последовательно через каждую секцию, состоящую из трубчатого элемента и сепаратора. Так как количество жидкости уменьшается по мере испарения, то и площадь трубок в каждой последующей секции соответственно уменьшается.

Для выпаривания густого вязкого раствора конструкцию пленочного аппарата несколько изменяют. В описанных ранее пленочных аппаратах жидкость только один раз проходит через аппарат, а ее неиспарившаяся часть (унесенные паром капли) улавливается в сепараторе и отделяется от пара. Для густых растворов применяют аппарат с поднимающейся и падающей пленкой (рис. 35). Здесь раствор по одним трубам поднимается, а затем по другим вместе с вторичным паром опускается в сепаратор.

На рис. 36 и 37 показана испарительная установка Парксон (Англия), где выпаривание происходит в пластинчатом теплообменнике. Схема циркуляции выпариваемого раствора между плитами показана на рис. 38.

 

 

 

Рис. 36. Схема выпарной установки Парксон: 1 — испаритель; 2 — сепаратор; 3 — конденсатор; 4 — двухступенчатый вакуумный насос; 5 — фильтр; 6 — питающий насос; 7 — насос для конденсата; 8 — насос для горячей воды; 9 — рециркуляционный насос; 10 — вход сырого материала; 11 -выход продукта; 12 — линия рециркуляции; 13 — вход воды; 14 — выход воды; 15 — вход греющего пара; 16 — выход конденсата; 17 — вход воздуха

 

Гофрированные плиты изготовлены из коррозионностойкой стали. Опасность разлсжения теплочувствительных продуктов в таком аппарате минимальна; здесь также сводится к минимуму вспенивание продукта. Соприкосновение обрабатываемого продукта с нагретой поверхностью кратковременно. Непрерывно образующийся пар увлекает за собой жидкость, а гофрированная поверхность плит способствует турбулизации раствора и соответственно улучшению условий теплопередачи.




 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 173 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru