Конденсационные установки

Нормальная работа вакуум-выпарных аппаратов возможна при непрерывном и полном отводе вторичных паров. Так как давление вторичных паров ниже атмосферного, то они не могут быть выведены в атмосферу. Так же удельный объем пара низкого давления очень велик. При давлении вторичного пара 0,12 ата его удельный объем составляет 12,6 м³/кг и при выпаривании 1000кг/час воды необходимо отводить 12600 м³/час вторичных паров, а для этого потребовались бы насосы больших размеров. Поэтому вторичные пары подвергают конденсации (охлаждению) в конденсаторах.

Конденсатор со вспомогательным оборудованием, трубопроводами и насосами называют – конденсационными установками. По принципу действия и конструкции конденсационные установки классифицируются на следующие группы.

В смешивающих конденсаторах охлаждение происходит при проходе вторичных паров через поток холодной воды, а в поверхностных за счет контакта с охлаждаемой поверхностью.

Наибольшее распространение получили барометрические и полубарометрические конденсаторы, так как они обладают большой производительностью, меньшим расходом охлаждающей вода и более устойчивым вакуумом. Реже встречаются мокры прямоточные и еще реже эжекторные конденсаторы. Поверхностные конденсаторы используют только в том случае, когда конденсат представляет собой ценность (при изготовлении концентрированных соков).

Барометрический противоточный конденсатор включает в себя следующие основные элементы: конденсатор 1; барометрическая трубка 2; барометрический бассейн 3; ловушка 4; воздушная труба 5; вакуум-насос 6; водонапорный бачок 7.

Конденсатор представляет собой цилиндрический корпус (Ø 400-2000мм, H = 1200-5500мм), который имеет патрубки (8, 9) для подвода вторичного пара и охлаждающей воды, и патрубок (10) для отвода сухого воздуха. Для более полного контакта воды и вторичного пара в нутрии цилиндра установлены полки (от 3 до 8шт).

Вода, поступающая из напорного бочка, переливаясь с полки на полку, охлаждает вторичный, движущийся противотоком. Сухой воздух, выходя из конденсатора, проходит ловушку, где отделяются капли воды, уносимые воздухом из конденсатора, и отсасывается вакуум-насосом.

Образовавшийся конденсат вторичного пара и вода отводятся из конденсатора по барометрической трубе опущенной в бассейн. Барометрический бассейн выполняет роль сборника воды и конденсата и одновременно роль гидравлического затвора, для поддержания заданного разряжение в конденсаторе.

Рисунок 6 – Барометрический противоточный конденсатор

Потребная высота барометрической трубки зависит от разряжения в конденсаторе. Высота подъема воды в барометрической трубке под действием разряжения определяется из соотношения:

Н = 10,33(b/B), м

где, 10,33м – уровень подъема воды при полном вакууме;

b – рабочее разряжение в конденсаторе, мм.рт.ст.;

B – атмосферное давление, мм.рт.ст.

Высота трубки должна быть на 1-1,5м выше.