Конструкции теплообменников.

1. Трубчатые теплообменники – они подразделяются на кожухо – трубчатые, элементные, двухтрубчатые.

а) кожухотрубчатые

- одноходовой

- многоходовой,

- с плавающей головкой

(1 – корпус, 2 – трубная решетка, 3 – трубы, 4 – крышки)

- двухтрубный

2. Змеевиковые

а) погружные (1 – спиральный змеевик, 2 – корпус аппарата, 3 – внутренний стакан, 4 – конструкция для крепления змеевика)

б) оросительные

3. Оребренные теплообменники (радиатор)

4. Спиральные теплообменники

5. Пластинчатые – поверхность теплообмена образуется гофрированными параллельными пластинами.

Выпаривание. Общие сведения

Выпариванием называется процесс концентрирования жидких растворов, практически не летучих веществ путем частичного удаления растворителя при испарении из жидкости. В процессе выпаривания растворитель удаляется из всего объема раствора. Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. В большинстве случаев в качестве греющего агента применяется при выпаривании водяной пар, который называют греющим паром или первичным. Первичным служит либо пар, получаемый из парогенераторов, либо отработанный пар или пар промежуточного отбора паровых труб.

Пар, образующийся при выпаривании кипящего слоя, называется вторичным.

Процессы выпаривания проходят под вакуумом, при атмосферном и повышенном давлениях. Выбор давления зависит от свойств выпариваемого раствора и выпариваемого пара.

Наиболее выгодно использовать установку, работающую под вакуумом. Здесь становится возможным проводить процесс при более низкой температуре, что важно в случае концентрированных веществ, склонных к разложению при высоких температурах. Кроме того, при разряжении высока полезная разность температур между раствором и греющим агентом, что позволяет увеличить поверхность нагрева аппарата.

Применение вакуума дает возможность применять в качестве греющего агента кроме первичного пара вторичный пар самой выпаривающей установки, что снижает расходы первичного греющего пара.

При выпаривании при давлении больше атмосферного также можно использовать вторичный пар, как для выпаривания, так и для нужд, не связанных с процессом выпаривания. Вторичный пар, отбираемый на сторону, называется экстропаром. Отбор экстропара при выполнении под избытком давления позволит лучше использовать его, чем при выполнении под вакуумом. Выпаривание под избыточным давлением сопряжено с повышением температуры кипения раствора. Поэтому этот способ применяют лишь для выпаривания термически стойких веществ. При выпаривании под атмосферным давлением вторичный пар не используется и удаляется в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым, но наименее экологичным.

Выпаривание под атмосферным давлением, а иногда и под вакуумом проводят в одиночных выпарных аппаратах (однокорпусные выпарные аппараты). Однако наиболее распространены многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов или корпусов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий. При этом давление в последовательно соединенных корпусах уменьшается. Таким образом, чтобы обеспечить разность температур между вторичным паром из предыдущего корпуса и раствором в этом корпусе, т.е. создать необходимую движущую силу процесса выпаривания. В этих установках первичный пар обогревается только в первом корпусе.