Для опреснения морской воды методом выпаривания применяют вакуумные бесповерхностные выпарные аппараты, имеющие наиболее высокую производительность по сравнению с выпарными аппаратами других видов.

Установка НИИХИММАШа для опреснения морской воды с пятиступенчатым бесповерхностным испарением производительностью 50 т/ч дистиллята состоит из двух подогревателей с поверхностью нагрева 220 м2 каждый, пяти испарителей, двенадцати поверхностных конденсаторов (поверхность теплообмена одного конденсатора 340 м2), пароэжекторного блока и сборника дистиллята и морской воды. 

Рис. 46. Схема установки для опреснения морской воды производительностью 5 т/ч дистиллята: 1— конденсаторы ступени /; 2 — конденсаторы ступени //; 3 — конденсаторы ступени III ; 4 — первый испаритель; 5 — второй испаритель; 6 — третий испаритель; 7 —сборники дистиллята; S- сборник конденсата; 9 — эжектор Ns I; 10 — эжектор № '2; 11 — конденсатор пароэжекторного блока; 12 — насосы

Принцип действия установки с бесповерхностным испарением основан на самоиспарении предварительно нагретой воды в вакуумных испарителях, не имеющих греющих поверхностей. На рис. 46 показана схема соединения первых трех испарителей пятиступенчатой установки. Морская вода из общей магистрали ТЭЦ вначале направляется к конденсаторам ступени V, где нагревается до 36° С теплом конденсации пара, поступающего от испарителя ступени V. Затем морская вода поступает в сборник в количестве 170 м³/ч.

Излишек воды сбрасывается. Из сборника смесь морской воды и концентрированного рассола из испарителя ступени V в количестве 600 м3'ч при 36° С подается насосом на охлаждение конденсаторов ступени IV; излишек смеси вбрасывается. После конденсаторов ступени IV морская вода проходит последовательно конденсаторы ступеней III, II и I, нагревается до 76° С и попадает [подогреватели, где нагревается до 94° С, и затем поступает в первый испаритель.

В первом испарителе поддерживается давление P1 = 0,55 атм, которому соответствует температура испарения 83,5' С. Для первого испарителя поступающая вода оказывается перегре-той, поэтому она испаряется и температура ее снижается с 94 до 83,5- С. Из первого испарителя вода перетекает во Второй испаритель, где поддерживается давление P2 = 0,36 атм, которому соответствует температура испарения 73° С.

Здесь происходит дальнейшее испарение воды и температура ее снижается до 73° С. Из второго испарителя вода поступает в третий, затем последовательно в четвертый и пятый испарители. В третьем испарителе давление р3 = 4,223 атм, температура испарения 62 С, в четвертом испарителе р4 = 0,132 атм, температура испарения 51 С и в пятом испарителе р5 = 0,075 атм, температура воды снижается до 40 С. Из пятого испарителя концентрированный рассол идет в сборник, даление в котором равно давлению в пятом испарителе.

Для обеспечения нормальной работы испарители всех ступеней располагают разных высотах. К первому, второму и третьему испарителям присоединены по два, к четвертому и пятому — по три конденсатора. Образовав-Вися в конденсаторах дистиллят отводится в сборник 7 дистиллята. Из сборника дистиллят насосами перекачивается в общую магистраль ТЭЦ. На рис. 47 показан низкотемпературный вакуумный выпарной аппарат для фруктовых соков и других подобных продуктов (фирма Ульвак, Япония). Пароэжекторный насос здесь предназначен для создания вакуума, а также для нагревания раствора смешиванием его с небольшим количеством греющего пара. Испарение происходит благодаря понижению точки кипения раствора при понижении уровня жидкости.

Рис. 47. Низкотемпературная вакуумная выпарная установка для производства фруктовых соков и других пищевых продуктов