Испарители с паровым пространством с плавающей головкой ИП (рисунок 2.18) и с U-образными трубами ИУ (рисунок 2.19) предназначены для испарения газовых фракций из жидких сред, могут быть использованы как выпарные аппараты в химической, нефтяной, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.
Для обеспечения достаточной поверхности зеркала испарения и объема парового пространства расстояние от верха сливной перегородки до верхней части корпуса принимают не менее 1/3 диаметра корпуса. Уровень жидкости в испарителе поддерживается сливной перегородкой, имеющей зубчатую кромку для равномерного перелива жидкости. В испарителях с паровым пространством применяют такие же трубчатые пучки, как у аппаратов с плавающей головкой или с U – образными трубками. При этом диаметр неподвижной трубной решетки несколько больше, что необходимо для того, чтобы плавающая головка в собранном виде могла свободно пройти через горловину при демонтаже.
Рисунок 2.18 – Испаритель с паровым пространством с плавающей головкой типа ИПГ [6]
1 – кожух испарителя; 2 – пучок трубный U - образный; 3 – стяжка; 4 – решетка трубная; 5 – крышка распределительной камеры; 6 – опора;
Штуцера: Ду 200 мм – для монтажа пучка; Ду 40 мм – для регулятора уровня; Ду4 – выход остатка продукта; Ду 50 – дренаж; Ду3 – вход жидкого продукта; Ду2 – выход пара или жидкости; Ду2 – вход пара или жидкости; Ду 15 мм – для манометра; Ду1 – выход паров продукта; Ду 80 мм – для предохранительного клапана; Ду 500 мм - люк; Ду 50 мм - для указателя уровня
Рисунок 2.19 – Испаритель типа ИУГ [6]
Обычно в качестве горячего теплоносителя используется насыщенный водяной пар, так как расход перегретого водяного пара вследствие его малой теплоемкости высок, а коэффициент теплоотдачи от перегретого пара к теплообменной поверхности мал. Водяной пар подается в трубное пространство испарителя, а в межтрубное пространство поступает жидкость, где она нагревается и частично испаряется. Пары возвращаются, а жидкость перетекает через перегородку и отводится в качестве готового продукта [12].
Конденсаторы
Конденсаторы предназначены для конденсации и охлаждения парообразных сред пресной, морской водой или другими хладагентами с температурой конденсируемой среды в кожухе от 0 до плюс 300 °С (типы КН и КК) и от 0 до плюс 400 °С (тип КП) и температурой охлаждающей среды в трубах от минус 20 до плюс 60 °С.
Кожухотрубчатые конденсаторы разделяются по конструкции на:
– аппараты с неподвижными трубными решетками (тип КН);
– аппараты с температурным компенсатором на кожухе (тип КК);
– аппараты с плавающей головкой (тип КП).
2.7.1 Конденсаторы кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками (тип КН) и с температурным компенсатором на кожухе (тип КК).
Конденсаторы типов КН и КК (рисунок 2.20) изготавливают на условное давление 0,6 – 2,5 МПа, диаметром 600 - 1400 мм, с поверхностью теплообмена F до 716 м2.
Кожухотрубчатые конденсаторы этого типа применяют до температуры плюс 300 ºС. Охлаждающей средой в конденсаторах является вода или другая нетоксичная, невзрыво- и непожароопасная жидкость с температурой кипения при давлении 0,07 МПа выше плюс 60 ºС.
В вертикальных конденсаторах применяются трубы только с гладкими стенками. Конденсаторы кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе предназначены для чистых сред при разности температур кожуха и труб, не превышающей 60 ºС.
Рисунок 2.20 – Конденсаторы КНГ и ККГ многоходовые [23]
2.7.2 Конденсаторы кожухотрубчатые с плавающей головкой.
Конденсаторы кожухотрубчатые с плавающей головкой (ТУ 3612-023-00220302-01, рисунок 2.21). Аппараты изготавливают диаметром кожуха 600, 800, 1000, 1200, 1600 мм. Они рассчитаны на условное давление в кожухе от 1,0 до 2,5 МПа и давление охлаждающей воды до 1,0 МПа при температуре конденсируемой среды до плюс 400 °С. А также конденсаторы типа КП применяются при значительной разности температур стенок кожуха и труб, а также в случае необходимости механической чистки трубного пучка снаружи [13].
Рисунок 2.21 – Горизонтальный конденсатор типа КПГ с плавающей
головкой и длиной труб 6000 м [6]