Расчет выпарного аппарата

Выпаривание представляет собой термический процесс кипения раствора с выделением паров растворителей в практически чистом виде, при этом растворимое нелетучиее вещество (твёрдое тело, например, соль, или вязкая жидкость, например, вазелин) остаётся в концентрированном виде в аппарате. Получаемые при выпаривании пары удаляются в атмосферу или в конденсирующее устройство.

Превращаться в пар растворитель может при кипении жидкости или при поверхностном испарении её. В выпарных аппаратах применяется более интенсивный из этих способов превращения растворителя в пар, а имнно кипение. Впервые выпаривание получило промышленное применение в производстве сахара, а в дальнейшем — в химической промышленности. При конценитрировании растворов вода иногда удаляется до 90% первоначального веса.

В элементарном виде процесс выпаривания можно осуществить в простом открытом или закрытом сосуде, наполненом раствором, при подводе к нему теплоты для кипения и отводе образующихся паров в атмосферу или в конденсирующее устройство.

По принципу работы выпарные установки разделяются на периодически и непрерывно действующие.

По сравнению с аппаратами периодически действующими аппараты непрерывного действия более экономичны в тепловом соотношении, так как в них отсутствуют потери, связанные с расходом теплоты на периодический разогрев аппарата.

В большинстве случаев аппараты непрерывного действия компонуются в так называемые многокорпусные выпарные установки, в которых упариваемый раствор последовательно проходит через ряд отдельных аппаратов. В каждом последующем аппарате устанавливается большая концентрация раствора, чем в предыдущем.

По давлению внутри аппарата различают выпарные аппараты, работающие при избыточном и атмосферном давлениях и вакууме.

В качестве греющего теплоносителя наибольшее применение в выпарных установках получил водяной пар.

Наибольшее распространение получили вертикальные выпарные аппараты с трубчатой поверхностью нагрева, которые хорошо компонуются и занимают меньшую площадь.