Многокорпусные выпарные установки. Основные направления повышения экономической эффективности выпарных установок, страница 9

Серьезные проблемы при эксплуатации выпарных аппаратов создают отложения (инкрустации) различных веществ на поверхностях теплообмена или забивка трубок греющей камеры солевыми пробками, из-за чего аппараты необходимо периодически останавливать на чистку или промывку. Интенсивность инкрустации или образования солевых пробок значительно повышается с ростом концентрации раствора и уменьшается при увеличении скорости циркуляции раствора. Поэтому для предотвращения инкрустации и забивки трубок применяют следующие методы: увеличивают скорость движения раствора в трубках греющей камеры, создают режим работы выпарного аппарата при ненасыщенном состоянии раствора у поверхности теплообмена, выносят зоны кипения из трубок греющей камеры в трубу вскипания, производят предварительную физико-химическую обработку раствора, уменьшающую отложения. Подробно эти методы рассмотрены в специальной литературе.

25.8.5. Комбинирование выпаривания с другими технологическими процессами

 На практике возможны различные варианты комбинирования выпаривания с другими технологическими процессами. Основными из них являются: использование для работы выпарной установки отбора пара с энергетической установки; использование экстрапара выпарной установки для энергоснабжения других потребителей тепла; утилизация сбросного тепла выпарной установки в энергетической или технологической установке.

25.8.6. Выпарные установки мгновенного испарения

Наряду с многокорпусными выпарными установками, оснащенными выпарными аппаратами поверхностного типа, для выпаривания низкодепрессионных растворов и, в частности, опреснения морской воды, широкое распространение получили установки мгновенного (адиабатного) испарения.

В установках такого типа концентрирование раствора происходит вследствие испарения перегретой жидкости, подаваемой в камеру, давление в которой ниже давления насыщения, соответствующего температуре поступающей жидкости.

Схема такой установки приведена на рис. 25.9.

Рисунок 25.9 – Схемы установок мгновенного испарения:
а – одноступенчатая; б – многоступенчатая:
1, 5, 7 – насосы; 2 – конденсатор-регенератор; 3 – подогреватель;
4 – камера испарения; 6 – поддон; 8 – сепаратор

В одноступенчатой установке (рис. 10.10 а) исходная жидкость насосом 1 прокачивается через конденсатор-регенератор 2, где предварительно нагревается образующимися при испарении парами. Затем раствор подают в головной подогреватель 3, из которого он поступает в камеру испарения 4. Образующийся в камере пар проходит через сепаратор 8 и направляется в конденсатор 2. Из камеры испарения раствор частично поступает на рециркуляцию, а частично – на последующую стадию технологического процесса. Конденсат, стекающий в поддон 6, насосом 7 направляют потребителю.

В многоступенчатой установке (рис. 10.10 б) раствор подогревают сначала в конденсаторах, затем в головном подогревателе, откуда он поступает в первую камеру испарения. Давление в камерах последовательно уменьшается и раствор, испаряясь, перетекает из одной камеры в другую. Такие установки имеют до 50 адиабатных ступеней, при перепаде температур в каждой ступени 2 –3 °С. Производительность установок мгновенного испарения по выпаренной воде составляет от нескольких десятков до сотен тысяч тонн в час.

Камеры адиабатного испарения представляют собой либо вертикальные или горизонтальные цилиндрические емкости из металла, либо железобетонные блоки. Конденсаторами служат парожидкостные теплообменники. Раствор перетекает из одной камеры в другую через гидрозатворы или дросселирующие устройства. Конденсат из одного теплообменника в другой перетекает под действием разности давлений.

Недостатком этих установок, несмотря на простоту их конструкции, является высокая металлоемкость и громоздкость.

Подробно вопросы расчета и проектирования установок мгновенного испарения рассматриваются в специальной литературе.