Многокорпусные (многоступенчатые) выпарные установки
Многокорпусные выпарные установки - это своего рода высокоэффективное оборудование для вакуумного выпаривания, широко используемое в химической, фармацевтической, пищевой, природоохранной и многих других отраслях промышленности для концентрирования растворов, рекуперации растворителей и очистки сточных вод. Принцип их работы основан на
Принцип работы многокорпусных выпарных установок
Двухкорпусные и трехкорпусные выпарные установки обеспечивают повторное использование тепловой энергии за счет последовательного подключения нескольких испарителей.
Процесс работы многокорпусных выпарных установок заключается в следующем:
Испаритель первой ступени. Нагретый пар подается в испаритель первого действия, и раствор нагревается и кипит в испарителе первого действия. Давление и температура образующегося вторичного пара ниже, чем у исходного нагретого пара.
Испаритель второй ступени. Рабочее давление и температура кипения раствора испарителя второй ступени ниже, чем у испарителя первой ступени, и вторичный пар, вырабатываемый при первом выпаривании, вводится во вторую ступень в качестве нагревательного пара. Аналогично, вторичный пар последующего воздействия может быть использован в качестве нагревательного пара в третьей ступени трехкорпусной выпарной установки для формирования испарительной системы с несколькими последовательно работающими испарителями. Вообще говоря, последнее воздействие всегда осуществляется с тем, чтобы как можно сильнее снизить температуру кипения раствора и повысить эффективность испарения.
Рисунок - Схема двухкорпусной выпарной установки
Состав многокорпусных выпарных установок
Многокорпусные выпарные установки в основном состоят из следующих частей:
- корпус испарителя, включая нагреватель и сепаратор. Нагреватель используется для нагрева раствора таким образом, чтобы вода в растворе испарялась; сепаратор используется для отделения пара, образующегося при испарении, от концентрированного раствора;
- предварительный нагреватель. Использует отработанное тепло, образующееся при обработке в предыдущей ступени, для предварительного нагрева материала, который вот-вот поступит в испаритель, чтобы повысить эффективность использования энергии и снизить ее потребление;
- конденсатор. Конденсирует вторичный пар, образующийся в испарителе последней ступени, в жидкость для рециркуляции растворителя или готового конденсата на выпуск. Существует много типов конденсаторов, таких как трубчатые конденсаторы, пластинчатые конденсаторы и т. д;
- насосы, включая питающие насосы и циркуляционные насосы. Питающий насос используется для транспортировки выпариваемого раствора в испаритель; циркуляционный насос используется для обеспечения циркуляции раствора в испарителе для обеспечения равномерности нагрева и испарения;
- вакуумная система. Поддерживает работу всей выпарной установки при определенной степени разрежения, снижает температуру кипения раствора, увеличивает скорость испарения во избежание окисления и порчи раствора при высоких температурах. Вакуумная система обычно состоит из вакуумного насоса, вакуумных трубопроводов, клапанов и т.д;
- система управления. Системы автоматического управления, такие как PLC, используются для осуществления автоматического мониторинга и регулирования температуры, давления, расхода, уровня жидкости и других параметров многокорпусной выпарной установки для обеспечения стабильной и эффективной работы оборудования.
Типы и характеристики многокорпусных выпарных установок
В основном существуют следующие типы многокорпусных выпарных установок, классифицированных по количеству ступеней:
- однокорпусная выпарная установка. Имеется только один испаритель, конструкция проста, управление удобное, но расход пара большой, а коэффициент использования энергии низкий. Такие выпарные установки обычно используются в мелкосерийном производстве или в случаях, когда требования к испарению невысоки.
- двухкорпусная выпарная установка. Состоит из двух последовательно расположенных ступеней-испарителей, благодаря чему расход пара снижается примерно вдвое, а эффект энергосбережения улучшается. Подходит для операций выпаривания в средних масштабах.
- Трехкорпусная выпарная установка. Последовательно подключаются три испарительных ступени, и коэффициент использования пара выше, что позволяет значительно снизить производственные затраты, поэтому такие выпарные установки широко используются в крупномасштабном промышленном производстве.
Больше информации найдется в статье "Подробно о вакуумно-выпарных установках".