Многоступенчатые выпарные установки.

Выпаривание в многоступенчатых выпарных установках (МВУ) осуществляется в ряде последовательно соединенных выпарных аппаратах, называемых корпусами. Принцип многоступенчатого выпаривания определяет степень регенерации теплоты греющего пара потребляемого МВУ от внешнего источника.

При совместной работе двух аппаратов удельный расход пара должен сократиться до 0,5 кг/кг выпаренной воды, т.е. почти вдвое, при работе трех аппаратов - в З раза, т.д., т.е. удельный расход пара должен уменьшаться пропорционально числу аппаратов в МВУ. Из-за температурных потерь на практике этот эффект снижается.

Номера корпусов (ступеней) обозначают по ходу пара.

В зависимости от подключения выпарных аппаратов по пару и раствору рассмотрим технологические схемы на примере 4-х ступенчатых выпарных батарей.

1. Схема (рис. 3.2 - а) прямого или параллельного тока раствора, когда исходный раствор поступает в первый корпус батареи, туда же подается свежий пар.

Из первого корпуса раствор самотеком последовательно проходит все корпуса выпарной батареи. Концентрация раствора повышается от первого к последнему корпусу. Греющий пар поступает в первый корпус и далее последовательно проходит через 2, 3, и 4 корпуса.

Рис.3.2. Схемы многоступенчатой выпарной установки (МВУ): а) прямоточная; б) противоточная; в) смешанная; БК – баромконденсатор.

1. Схема (рис. 3.2 – б) противотока. Исходный раствор подается в четвертый (вакуумный) корпус выпарной батареи, а из него насосами (противотоком движению пара) перекачивается в третий, второй и первый корпуса, соответственно. В первый корпус выпарной батареи поступает греющий пар с ТЭЦ. Раствор первого корпуса поступает в один или несколько самоиспарителей. Полученный от самоиспарения пар отводится в соответствующий по давлению корпус МВУ, а раствор направляется по назначению (рис. 1 -б). Греющий пар поступает в первый корпус и далее последовательно проходит через 2, 3, и 4 корпуса.

3. Схема смешанного тока. В схеме (рис.3.2 -в) раствор поступает в третий корпус, а затем в четвертый. Из четвертого корпуса раствор насосом подают в первый корпус, а затем во второй. Таким образом, рассматриваемая схема представляет два прямоточных элемента: 3 – 4 (низкотемпературная зона) и 1 – 2 (высокотемпературная зона). Греющий пар поступает в первый корпус и далее последовательно проходит через 2, 3, и 4 корпуса.

Могут быть и другие комбинации этих элементов, например, в низкотемпературной зоне противоточный, а в высокотемпературной зоне- прямоточные элементы. В схеме выпарной батареи для повышения регенерации теплоты и интенсификации теплообмена в корпусах выпарной батареи предусматриваются подогреватели раствора. В подогревателях (в схемах 3.2 подогреватели не показаны) раствор нагревают вторичным паром, из соответствующих корпусов выпарных аппаратов.