Проектирование трехкорпусной выпарной установки

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Задание на проектирование

Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для концентрирования G_H = 15 000 кг/ч (4.17 кг/с) водного раствора CaCl₂ от начальной концентрации х_н = 9 % до конечной х_к = 38 % при следующих условиях:

1. Обогрев производится насыщенным водяным паром давлением Р_r1 = 1,079 МПа.

2. Давление в барометрическом конденсаторе Р_бк = 0,0147 МПа.

3. Выпарной аппарат -- тип 2, исполнение 2.

Аннотация

В данной курсовой работе произведен расчет выпарной установки для концентрирования водного раствора CaCl₂ от начальной концентрации х_н = 9 % до конечной х_к = 38%, согласно расчётам выбран выпарной аппарат, выполнены 2 графические работы.

Содержание

Основные условные обозначения

Нормативные ссылки

Введение

1. Литературный обзор

2. Описание технологической схемы

3. Расчет выпарной установки

3.1 Расчет концентраций упариваемого раствора

3.2 Определение температур кипения растворов

3.3 Расчет полезной разности температур

3.4 Определение тепловых нагрузок

3.5 Выбор конструктивного материала

3.6 Расчет коэффициентов теплопередачи

3.7 Распределение полезной разности температур

3.8 Уточненный расчет поверхности теплопередачи

4. Расчёт барометрического конденсатора

4.1 Определение расхода охлаждающей воды

4.2 Расчёт диаметра барометрического конденсатора

4.3 Расчёт высоты барометрической трубы

Заключение

Список использованной литературы

Основные условные обозначения

с -- теплоемкость, Дж/(кг · К);

d -- диаметр, м;

D -- расход греющего пара, кг/с;

F -- поверхность теплопередачи, м²;

G -- расход, кг/с;

g -- ускорение свободного падения, м/с²;

Н -- высота, м;

I -- энтальпия пара, кДж/кг;

i -- энтальпия жидкости, кДж/кг;

К -- коэффициент теплопередачи, Вт/(м² · К);

Р -- давление, МПа;

Q -- тепловая нагрузка, кВт;

q -- удельная тепловая нагрузка, Вт/м²;

r -- теплота парообразования, кДж/кг;

Т, t -- температура, град;

W, w -- производительность по испаряемой воде, кг/с;

х -- концентрация, % (масс);

б -- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м² · К);

с -- плотность, кг/м³;

м -- вязкость, Па · с;

л -- теплопроводность, Вт/(м · К);

у -- поверхностное натяжение, Н/м;

Re -- критерий Рейнольдса;

Nu -- критерий Нуссельта;

Рr -- критерий Прандтля.

Индексы:

1, 2, 3 -- первый, второй, третий корпус выпарной установки;

в -- вода;

вп -- вторичный пар;

г -- греющий пар;

ж -- жидкая фаза;

к -- конечный параметр;

н -- начальный параметр;

ср -- средняя величина;

ст -- стенка.

Нормативные ссылки

В настоящем курсовом проекте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 11987 - 81 «Аппараты выпарные, трубчатые»

ГОСТ 1867 - 57 «Вакуум насосы низкого давления»

ОСТ 26716 - 73 «Барометрические конденсаторы»

ГОСТ 15118 - 79 «Аппараты теплообменные кожухотрубчатые с неподвижными трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на кожухе. Размещение отверстий под трубы в трубных решетках и перегородках. Основные размеры»

ГОСТ 12.1.003 - 83 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности»

ГОСТ 12.1.005 - 88 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»

ГОСТ 12.1.012 - 90 «Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования»

ГОСТ 12.1.019 - 79 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования»

ГОСТ 12.2.003 - 91 «Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безовасности»

ГОСТ 12.4.012 - 83 «Система стандартов безопасности труда. Вибрация. Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах. Технические требования»

Введение

Выпариванием называют процесс концентрирования жидких растворов практически нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя испарением при кипении жидкости. В процессе выпаривания растворитель удаляется из всего объема раствора, в то время как при температурах ниже температур кипения испарение происходит только с поверхности жидкости.

В химической промышленности выпариванию подвергают растворы твердых веществ (главным образом водные растворы щелочей, солей и др.), а также растворы высококипящих жидкостей, обладающих при температуре выпаривания очень малым Давлением пара (некоторые минеральные и органические кислоты, многоатомные спирты и др.).

Выпаривание иногда применяют также для выделения растворителя в чистом виде: при опреснении морской воды выпариванием образующийся из нее водяной пар Конденсируют и полученную воду используют для питьевых или технических целей.

В ряде случаев выпаренный раствор подвергают последующей кристаллизации в специальных выпарных аппаратах.

Концентрированные растворы и твердые вещества, получаемые в результате выпаривания, легче и дешевле перерабатывать, хранить и транспортировать.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента при выпаривании используют водяной пар, который называют греющим, или первичным.

Первичным служит либо пар, получаемый из парогенератора, либо отработанный пар, или пар промежуточного отбора паровых турбин.

Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называется вторичным.

Тепло, необходимое для выпаривания раствора, обычно подводится через стенку, отделяющую теплоноситель от раствора. В некоторых производствах Концентрирование растворов осуществляют при непосредственном соприкосновении выпариваемого раствора с топочными газами или другими газообразными теплоносителями.

Процессы выпаривания проводят под вакуумом, при повышенном и атмосферном давлениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара.

В химической и смежной с ней отраслях промышленности жидкие смеси, Концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, температура кипения, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик (кристаллизующиеся, пенящиеся, нетермостойкие растворы и др.). Свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса (вакуум-выпаривание, прямо- и противоточные, одно- и многостадийные многокорпусные выпарные установки), а также к Конструкциям выпарных аппаратов.

Такое разнообразие требований вызывает определенные сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней в многокорпусной выпарной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико-экономическим сравнением различных вариантов с использованием компьютеров. В связи с тем, что при выполнении курсового проекта по процессам и аппаратам подобная задача пока не ставится, число корпусов в установке, давление греющего пара и вакуум в Конденсаторе обычно входят в задание на проектирование.

При кипении растворов нелетучих веществ в паровую фазу переходит только растворитель. При этом по мере испарения растворителя и удаления его в виде паров концентрация раствора, т. е. содержание в нем растворенного нелетучего вещества, повышается.

Нелетучими веществами называют вещества, обладающие при температуре процесса ничтожно малым давлением пара, например большинство твердых тел и некоторые высококипящие жидкости (серная кислота, глицерин и др.).

Процесс концентрирования растворов, заключающийся в удалении растворителя путем испарения при кипении, называется выпариванием.

Большей частью из раствора удаляют лишь часть растворителя, так как в выпарных аппаратах обычных конструкций упаренный раствор должен оставаться в текучем состоянии. Полное удаление растворителя в таких аппаратах возможно в тех случаях, когда растворенное вещество либо является жидким (например, выпаривание растворов глицерина), либо при температуре процесса находится в расплавленном состоянии (например, выпаривание растворов аммиачной селитры или едкого натра). Полное удаление растворителя из раствора возможно также в некоторых аппаратах специальной конструкции, например в распылительных сушилках.

В ряде случаев при выпаривании растворов твердых веществ достигается насыщение раствора; при дальнейшем удалении растворителя из такого раствора происходит кристаллизация, т. е выделение из него растворенного твердого вещества.

Выпаривание широко применяется для повышения концентрации разбавленных растворов или выделения из них растворенного вещества путем кристаллизации.

В промышленности в большинстве случаев выпариваются водные растворы различных веществ, поэтому в дальнейшем рассматривается только выпаривание водных растворов. Однако описываемые ниже выпарные аппараты и методы их расчета применимы для выпаривания растворов с любыми растворителями, а также для испарения чистых жидкостей.

Способы выпаривания

Для обогрева выпарных аппаратов применяют нагревающие агенты. Наибольшим распространением пользуется водяной пар. В некоторых случаях, когда необходимо проводить выпаривание при высокой температуре, применяют топочные газы и высокотемпературные нагревающие агенты (дифенильная смесь, перегретая вода, масло); иногда используют электрический обогрев.

Нагревание выпариваемого раствора производится путем передачи тепла от нагревающего агента через стенку, разделяющую оба вещества, либо путем непосредственного соприкосновения веществ. Выпаривание путем непосредственного соприкосновения нагревающего агента с раствором применяется только при обогреве топочными газами.

Выпаривание ведут как под атмосферным, так и под пониженным или повышенным давлением.

При выпаривании раствора под атмосферным давлением образующийся так называемый вторичный (соковый) пар выпускается в атмосферу. Такой способ выпаривания является наиболее простым.

При выпаривании под пониженным давлением (при разрежении) в аппарате создается вакуум путем конденсации вторичного пара в специальном конденсаторе и отсасывания из него неконденсирующихся газов с помощью вакуум-наcoca.

Вакуум-выпарка позволяет снизить температуру кипения раствора и применяется для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов (например, растворов органических веществ), а также высококипящих растворов, когда температура нагревающего агента не дает возможности вести процесс под атмосферным давлением. Использование вакуума позволяет также увеличить разность температур между нагревающим агентом и кипящим раствором, а, следовательно, уменьшить поверхность теплообмена. Недостатком выпаривания в вакууме является удорожание установки (дополнительные затраты на конденсационное устройство) и ее эксплуатации (расход воды на конденсатор, затрата энергии на вакуум-насос, расходы по обслуживанию, амортизация конденсационного устройства).

При выпаривании под повышенным давлением вторичный пар может быть использован как нагревающий агент в подогревателях, для отопления и т. п., а также для различных технологических нужд. Выпаривание под давлением связано с повышением температуры кипения раствора, поэтому применение данного способа ограничено свойствами раствора и температурой нагревающего агента.

Установки, состоящие из одиночного аппарата, вторичный пар из которого не используется (при выпаривании под атмосферным давлением или при разрежении) или используется вне аппарата, называются однокорпусными выпарными установками.

Большим распространением пользуются многокорпусные выпарные установки, включающие несколько соединенных друг с другом аппаратов (корпусов), работающих под давлением, понижающимся по направлению от первого корпуса к последнему. В таких установках можно применять вторичный пар, образующийся в каждом предыдущем корпусе, для обогрева последующего корпуса. При этом свежим паром обогревается только первый корпус. Образующийся в первом корпусе вторичный пар направляется на обогрев второго корпуса, в котором давление ниже, и т. д. Вторичный пар из последнего корпуса поступает в конденсатор (если этот корпус работает при разрежении) или используется вне установки (если последний корпус работает при повышенном давлении). Таким образом, в многокорпусных выпарных установках осуществляется многократное использование одного и того же количества тепла (тепла, отдаваемого греющим паром в первом корпусе), что позволяет сэкономить значительное количество потребляемого свежего пара.

Многократное использование тепла возможно также в однокорпусных выпарных установках, если сжать вторичный пар при помощи компрессора или пароструйного инжектора до давления, позволяющего применять пар для обогрева того же аппарата, в котором этот пар образовался.

Выпарные установки с сжатием вторичного пара, называемые аппаратами с тепловым насосом (или с термокомпрессией).

1. Литературный обзор

Разнообразные конструкции выпарных аппаратов, применяемые в промышленности, можно классифицировать по типу поверхности нагрева (паровые рубашки, змеевики, трубчатки различных видов) и по ее расположению в пространстве (аппараты с вертикальной, горизонтальной, иногда с наклонной нагревательной' камерой), по роду теплоносителя (водяной пар, высокотемпературные теплоносители, электрический ток и др.). а также в зависимости от того, движется ли теплоноситель снаружи или внутри труб нагревательной камеры. Однако более существенным признаком классификации выпарных аппаратов, характеризующим интенсивность их действия, следует считать вид и кратность циркуляции раствора.

Различают выпарные аппараты с неорганизованной, или свободной, направленной естественной и принудительной циркуляцией раствора.

Выпарные аппараты делят также на аппараты прямоточные, в которых выпаривание раствора происходит за один его проход через аппарат без циркуляции раствора, и аппараты, работающие с много - кратной циркуляцией раствора.

В зависимости от организации процесса различают периодически и непрерывно действующие выпарные аппараты.

Ниже подробно показаны лишь наиболее распространённые, главным образом типовые, конструкции выпарных аппаратов.

Аппараты со свободной циркуляцией раствора.

Простейшими аппаратами этого типа являются периодически действующие открытые выпарные чаши с паровыми рубашками (для работы при атмосферном давлении) и закрытые котлы с рубашками, работающие под вакуумом.

В выпарных аппаратах с рубашками происходит малоинтенсивная неупорядоченная циркуляция выпариваемого раствора вследствие разности плотностей более нагретых и менее нагретых частиц. Поэтому в аппаратах с рубашками коэффициенты теплопередачи низки.

Значительно большей поверхностью нагрева в единице объема обладают з м е е в и к о в ы е выпарные аппараты (рис. 1). В корпусе1 такого аппарата размещены паровые змеевики 2, а в паровом пространстве установлен брызгоуловитель 3. При проходе через брызгоуловитель поток вторичного пара изменяет направление своего движения и из него выделяются унесенные паром капли жидкости.

Змеевики выполняют из отдельных секции, так как у длинных змеевиков, вследствие * накопления конденсата, поверхность нагрева плохо используется. Кроме того, при секционировании змеевиков можно последовательно отключать отдельные секции по мере понижения уровня раствора в периодически действующем аппарате.

Рисунок 1 Змеевиковый выпарной аппарат:

1 - корпус; 2 - паровые змеевики; 3 - брызгоуловитель

Вертикальные аппараты с направленной естественной циркуляцией.

В аппаратах этого типа выпаривание осуществляется при многократной естественной циркуляции раствора. Они обладают рядом преимуществ сравнительно с аппаратами других конструкций, благодаря чему получили широкое распространение в промышленности.

Основным достоинством таких аппаратов является улучшение теплоотдачи к раствору при его многократной организованной циркуляции в замкнутом контуре, уменьшающей скорость отложения накипи на поверхности труб. Большинство этих аппаратов компактны, занимают небольшую производственную площадь, удобны для осмотра и ремонта.

Как будет показано ниже, развитие конструкции таких аппаратов происходит в направлении усиления естественной циркуляции. Последнее возможно путем увеличения разности весов столбов жидкости в опускной трубе и паро-жидкостной смеси в подъемной части контура. Это достигается посредством:

1) увеличения высоты кипятильных (подъемных) труб и повышения интенсивности парообразования в них с целью уменьшения плотности парожидкостной смеси, образующейся из кипящего раствора;

2) улучшения естественного охлаждения циркуляционной трубы для того, чтобы опускающаяся в- ней жидкость имела возможно большую плотность;

3) поддержания в опускной трубе определенного уровня жидкости, необходимого для уравновешивания столба парожидкостной смеси в подъемных трубах при заданной скорости ее движения.

Рисунок 2 Выпарной аппарат с горизонтальной трубчатой нагревательной камерой и вертикальным цилиндрическим корпусом:

1 - корпус; 2- нагревательная камера; 3 - сепаратор

Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой.

В нижней части вертикального корпуса / (рис. 3) находится нагревательная камера 2, состоящая из двух трубных решеток, в которых закреплены, чаще всего развальцованы, кипятильные трубы 3 (длиной 2--4 м) и циркуляционная труба 4 большого диаметра, установленная по оси камеры. В межтрубное пространство нагревательной камеры подается греющий пар.

Раствор поступает в аппарат над верхней трубной решеткой и опускается по циркуляционной трубе вниз, затем поднимается кипятильным трубам и на некотором расстоянии от их4 нижнего края вскипает. Поэтому на большей части длины труб происходит движение вверх паро-жидкостной смеси, содержание пара в которой возрастает по мере ее движения. Вторичный пар поступает в сепарационное (паровое) пространство 5, где с помощью брызгоуловителя 6, изменяющего направление движения парового потока, от пара под действием инерционных сил отделяется унесенная им влага. После этого вторичный пар удаляется через штуцер сверху аппарата.



Рисунок 3 Выпарной аппарат с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой:

1 - корпус; 2 - нагревательная камера; 3 - кипятильные трубы; 4 - циркуляционная труба; 5 - сепарационное пространство; 6 - брызгоуловитель

Рисунок 4 Выпарной аппарат с подвесной нагревательной камерой:

1 - нагревательная камера; 2 - корпус; 3 - паровая труба; 4 - брызгоуловитель; 5 - сливные трубы; 6 - перфорированная труба для промывки

Аппараты с подвесной нагревательной камерой.

В аппарате такого типа (рис. 4) нагревательная камера 1 имеет собственную обечайку и свободно установлена в нижней части корпуса 2 аппарата. Греющий пар подается через трубу 3 и поступает в межтрубное пространство нагревательной камеры, снизу которого отводится конденсат. Поступающий на выпаривание раствор опускается вниз по каналу кольцевого поперечного сечения, образованному стенками обечайки подвесной камеры и стенками корпуса аппарата. Раствор поднимается по кипятильным трубам, и, таким образом, выпаривание происходит при естественной циркуляции раствора.

Аппараты с выносными циркуляционными трубами.

Как отмечалось, естественная циркуляции раствора может быть усилена, если раствор на опускном участке циркуляционного контура будет лучше охлаждаться. Этим увеличивается скорость естественной циркуляции в выпарных аппаратах с выносными циркуляционными трубами (рис. 5). При расположении циркуляционных труб вне корпуса аппарата диаметр нагревательной камеры / может быть уменьшен по сравнению с камерой аппарата на рис. 3, а циркуляционные трубы 2компактно размещены вокруг нагревательной камеры. На рис. 5 показан аппарат с одной выносной циркуляционной трубой, причем центробежный брызгоуловитель 3 для осушки вторичного пара также вынесен за пределы сепарацибнного (парового) пространства 4 аппарата.

Конструкций таких аппаратов несколько более сложны, во в них достигается более интенсивная теплопередача и уменьшается расход металла на 1 мг поверхности нагрева по сравнению с аппаратами с подвесной нагревательной камерой или центральной циркуляционной трубой.

Аппараты с выносной нагревательной камерой.

При размещении нагревательной камеры вне корпуса" аппарата имеется возможность повысить интенсивность выпаривания не только, за счет увеличения разности плотностей жидкости и паро-жидкостной смеси в циркуляционном контуре, но и за счет увеличения длины кипятильных труб.

Аппарат с выносной нагревательной камерой (рис. 6) имеет кипятильные трубы, длина которых часто достигает 7 м. Он работает при более интенсивной естественной циркуляции, обусловленной тем, что циркуляционная труба не обогревается, а подъемный и опускной участки циркуляционного контура имеют значительную высоту. Выносная нагревательная камера 1 легко отделяется от корпуса аппарата, что облегчает в ускоряет её чистку и ремонт. Ревизию и ремонт нагревательной камеры можно производить без полной остановки' аппарата (а лишь при снижении его производительности), если присоеденить к его корпусу две камеры.

Рисунок 5 Выпарной аппарат с выносной циркуляционной трубой:

1 - нагревательная камера; 2 - циркуляционная труба; 3 - центробежный брызгоуловитель; 4 - сепарационное пространство



Рисунок 6 Выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой:

1 - нагревательная камера; 2 - сепаратор; 3 - необогреваемая циркуляционная труба; 4 - брызгоуловитель

Аппараты с вынесенной зоной кипения.

При скоростях 0,25--1,5 м/сек с которыми движется раствор в аппаратах с естественной циркуляцией, описанных ранее, не удается предотвратить отложения твердых осадков на поверхности теплообмена. Поэтому требуется периодическая остановка аппаратов для очистки, что связано со снижением их производительности и увеличением стоимости эксплуатации.

Загрязнение поверхности теплообмена при выпариваний кристаллизующихся растворов можно значительно уменьшить путем увеличения скорости циркуляции раствора и вынесением зоны его кипения за пределы нагревательной камеры.

Циркулирующий раствор опускается по наружной необогреваемой трубе 4. Упаренный раствор отводится из кармана в нижней части сепаратора 3. Вторичный пар, пройдя отбойник 5 и брызгоуловитель 6, удаляется сверху аппарата. Исходный раствор поступает либо в нижнюю часть аппарата (под трубную решетку нагревательной камеры), либо сверху в циркуляционную трубу 4.

Вследствие большой поверхности испарения, которая создается в объеме кипящего раствора, и частичного самоиспарення капель, унесенных вторичным паром, значительно снижается брызгоунос. Кипящий раствор не соприкасается с поверхностью теплообмена, что уменьшает, отложение накипи.

Рисунок 7 Выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения:

1 - нагревательная камера; 2 - труба вскипания; 3 - сепаратор; 4 - необогреваемая циркуляционная труба; 5 - отбойник; 6 - брызгоуловитель



Рисунок 8 Выпарной аппарат с поднимающейся плёнкой:

1 - нагревательная камера; 2 - сепаратор; 3 - отбойник; 4 - брызгоуловитель

Прямоточные аппараты.

Принципиальное отличие этих аппаратов от аппаратов с естественной циркуляцией состоит в том, что выпаривание в них происходит при однократном прохождении выпариваемого раствора по трубам нагревательной камеры. Таким образом, выпаривание осуществляется без циркуляции раствора. Кроме того, раствор выпаривается, перемещаясь на большей части высоты; кипятильных труб в виде тонкой пленки по внутренней поверхности трубы. В центральной части труб вдоль их оси движется вторичный пар, Это приводит к резкому снижению температурных потерь, обусловленных гидростатической депрессией.

Различают прямоточные выпарные аппараты с поднимающейся и опускающейся пленкой.

Аппарат с поднимающейся пленкой (рис. 8) сотоит из нагревательной камеры 1, представляющей собой пучок труб небольшого диаметра/(15--25 мм) длиной 7--9 м, и сепаратора 2.

Раствор на выпаривание поступает снизу в трубы нагревательной камеры, межтрубное пространство которой обогревается греющим паром. На уровне, соответствующем обычно 20--25% высоты труб, наступает интенсивное кипение. Пузырьки вторичного пара сливаются и пар, быстро поднимаясь по трубам, за счет поверхностного трения увлекает за, собой раствор.

Роторные прямоточные аппараты.

Для выпаривания нестойких к вовышенным температурам вязких в пастообразных растворов" применяют роторные прямоточные аппараты (рис 9). Внутри цилиндрического корпуса 1 аппарата, снабженного паровыми рубашками 2 вращается ротор 3, состоящий из вертикального вала расположенного по оси аппарата и шарнирио закрепленныхна нем скребков 4.

Выпариваемый раствор поступает в аппарат сверху, захватывается вращающимися скребками, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам аппарата перемещается по их внутренней поверхности в виде турбулентно движущейся пленки. Постепенно происходит полное выпаривание пленки. Стенка аппарата образуется тонкий слой порошка или паст, который снимается вращающимися скребками (зазор между наружной кромкой скребков и стенкой аппарата составляет менее I мм. Твердый или пастообразный продукт удаляется через специальный секторный затвор из днища аппарата (на рис. 9 не показан).; В роторных прямоточных аппаратах достигается интенсивный теплообмен при небольшом уносе жидкости вторичным паром. Вместе с тем роторные, аппараты сложны в изготовлении и отличаются относительно высокой стоимостью эксплуатации вследствие наличия вращающихся частей (ротора). Имеется несколько разновидностей роторных прямоточных выпарных аппаратов, в том числе аппараты с горизонтальным корпусом. Эти аппараты описываются в специальной литературе.



Рисунок 9 Роторный прямоточный выпарной аппарат:

1 - корпус; 2 - паровая рубашка; 3 - ротор; 4 - скребки

Аппараты с принудительной циркуляцией.

Для того чтобы устранить отложение накипи в трубах, особенно при выпаривании кристаллизующихся растворов, необходимы скорости циркуляции не менее 2--2,5 м/сек, т. е. больше тех скоростей, при которых работают аппараты с естественной циркуляцией. В принципе такие высокие скорости достижимы и в условиях естественной циркуляции, но при этом необходимы очень большие полезные.разности температур (между греющим паром и кипящим раствором).

В аппаратах с принудительной циркуляцией скорость её определяется производительностью циркуляционного насоса и не зависит от высоты уровня жидкости в трубах, а также от интенсивности парообразования. Поэтому в аппаратах с принудительной циркуляцией выпаривание эффективно протекает при малых полезных/разностях температур, не превышающих 3--5;°С, и при значительных вязкостях растворов;

Одна из конструкций выпарного аппарата с принудительной циркуляцией показана на- рис 10. Аппарат имеет выносную вертикальную нагревательную камеру 1, сепаратор 2 и необогреваемую.циркуляционную труб 3. Циркуляция раствора производится насосом.

Рисунок 10 Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией:

1 - нагревательная камера; 2 - сепаратор; 3-циркуляционная труба; 4 - циркуляционный насос

Выпарные аппараты с тепловым насосом.

По технологическим причинам использование многокорпусных выпарных аппаратов иногда может оказаться неприемлемым. Так. например, приходится отказываться от многократного выпаривания тех чувствительных к высоким температурам растворов, для которых температуры кипения в первых корпусах многокорпусных установок слишком высоки и могут вызвать порчу продукта. В подобных и некоторых других случаях возможно и экономически целесообразно использовать для выпаривания однокорпусные выпарные аппараты с тепловым насосом.

С помощью теплового насоса, представляющего собой трансформатор тепла, повышают экономичность работы однокорпусного аппарата, сжимая вторичный пар на выходе из аппарата до давления свежего (первичного) пара и направляя его в качестве греющего в нагревательную камеру того же аппарата. Сжатие вторичного пара производят главным образом в турбокомпрессорах с приводом от электродвигателя или турбины или же в струйных компрессорах (инжекторах). Вследствие компактности, простоты устройства в надежности эксплуатации в качестве тепловых насосов наиболее широко применяют струйные компрессоры, несмотря на их невысокий к. п. д.

На рис. 11 приведена схема однокорпусной выпарной установки, состоящей.из выпарного аппарата 1 и струйного компрессора 2, Первичный пар поступает по оси компрессора и инжектирует вторичный пар более низкого давления. Смесь, первичного и вторичного пара по выходе из компрессора делится на две.части; большая часть смеси направляется в нагревательную камеру выпарного аппарата, а остальная, избыточная часть отводится на сторону, к другим потребителям тепла.

При выпаривании растворов с небольшой температурной депрессией применение теплового насоса в многокорпусной выпарной установке; например для первого корпуса, может существенно снизить расход свежего пара на выпаривание. *

Экономичность применения теплового насоса определяется отношением стоимости энергии, затрачиваемой на сжатие вторичного пара в компрессоре, к стоимости расходуемого в выпарной установке первичного Пара. В отдельных случаях это отношение может быть настолько малым, что выпарные аппараты с тепловым насосом могут успешно конкурировать с многокорпусными выпарными установками.

Расход энергии на тепловой насос приблизительно пропорционален разности температур насыщения свежего и вторичного пара, которая, в свою очередь, зависит от температурной депрессии выпариваемого раствора. Поэтому» для выпаривания растворов, обладающих значительной температурной депрессией, использование теплового насоса оказывается нецелесообразным. Обычно его применение рентабельно при невысокой степени сжатия вторичного пара, соответствующей повышению температуры насыщения пара не более чём на 10--15 °С.

Расчет выпарных аппаратов с тепловым насосом приводится в специальной литературе *.

Рисунок 11 Выпарной аппарат с тепловым насосом:

1 - выпарной аппарат; 2 - струйный компрессор (инжектор)

2. Описание технологической схемы

Рисунок 14 Принципиальная схема трехкорпусной выпарной установки:

1-- емкость исходного раствора; 2, 10 -- насосы; 3 --теплообменник-подогреватель; 4, 5, 6 -- выпарные аппараты; 7 -- барометрический конденсатор; 8 -- вакуум-насос; 9 -- гидрозатвор; 11 -- емкость упаренного раствора; 12 -- конденсатоотводчик

трехкорпусная выпарная установка

В приведенном ниже типовом примере расчета трехкорпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (с соосной греющей камерой) и кипением раствора в трубах, даны также рекомендации по расчету выпарных аппаратов некоторых других типов: с принудительной циркуляцией, вынесенной зоной кипения, пленочных.

Принципиальная схема трехкорпусной выпарной установки показана на рисунке. Исходный разбавленный раствор из промежуточной емкости / центробежным насосом 2 подается в теплообменник 3 (где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения), а затем -- в первый корпус 4 выпарной установки. Предварительный подогрев раствора повышает интенсивность кипения в выпарном аппарате 4.

Первый корпус обогревается свежим водяным паром. Вторичный пар, образующийся при концентрировании раствора в первом корпусе, направляется в качестве греющего во второй корпус 5. Сюда же поступает частично концентрированный раствор из 1-го корпуса. Аналогично третий корпус 6 обогревается вторичным паром второго и в нем производится концентрирование раствора, поступившего и второго корпуса.

Самопроизвольный переток раствора и вторичного пара в последующие корпуса возможен благодаря общему перепаду давлений, возникающему в результате создания вакуума конденсацией вторичного пара последнего корпуса в барометрическом конденсаторе смешения 7 (где заданное давление поддерживается подачей охлаждающей воды и отсосом неконденсирующихся газов вакуум-насосом 18). Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатвором 9. Образующийся в третьем корпусе концентрированный раствор центробежным насосом 10 подается в промежуточную емкость упаренного раствора 11.

Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов выводится с помощью конденсатоотводчиков 12.

3. Проектирование трехкорпусной выпарной установки

3.1 Расчёт концентраций упариваемого раствора

Поверхность теплопередачи каждого корпуса выпарной установки определяют по основному уравнению теплопередачи:

(1)

Для определения тепловых нагрузок Q, коэффициентов теплопередачи К и полезных разностей температур ?t_П необходимо знать распределение упариваемой воды, концентраций растворов и их температур кипения по корпусам. Эти величины находят методом последовательных приближений.

Первое приближение. Производительность установки по выпариваемой воде определяют из уравнения материального баланса:

W=G_H(1-x_н/х_к) (2)

Где G_H - производительность, кг/с; (из задания);

x_н - начальная концентрация, %; (из задания);

х_к - конечная концентрация, %; (из задания).

Получим:

W=4,17(1-9/38)=3,18 кг/с

Распределение концентраций раствора по корпусам установки зависит от соотношения нагрузок по выпариваемой воде в каждом аппарате. В первом приближении на основании практических данных принимают, что производительность по выпариваемой воде распределяется между корпусами в соответствии с соотношением: щ₁: щ₂: щ₃ = 1,0: 1,1: 1,2

Тогда

= 0,96 кг/с

= 1,06 кг/с

= 1,16 кг/с

Где W - производительность установки, кг/с, (2).

Проверяем

W = щ₁ + щ₂+ щ₃ =0,96 + 1,06 + 1,16 = 3,18 кг/с

Далее рассчитывают концентрации растворов в корпусах:

= 0,117(11,7 %)

= 0,175 (17,5 %)

= 0,38 (38 %)

где G_H - производительность, кг/с; (из задания);

x_н - начальная концентрация, %; (из задания);

х_к - конечная концентрация, %; (из задания).

Концентрация раствора в последнем корпусе х₃ соответствует заданной Концентрации упаренного раствора х_к.=38%.

3.2 Определение температур кипения растворов

Общий перепад давлений в установке равен:

?Р_об = P_r1 - P_бк = 1,079 - 0,0147 = 1,064 МПа

где P_r1 - обогрев производится насыщенным водяным паром давлением Р_r1 = 1,079 МПа (из задания);

P_бк - давление в барометрическом конденсаторе, Р_бк = 0,0147 МПа (из задания)

В первом приближении общий перепад давлений распределяют между корпусами поровну. Тогда давления греющих паров в корпусах (в МПа) равны

Р_r1 = 1,079 МПа (из задания)

Р_r2 = Р_r1 - ?Р_об /3 = 1,079 - 1,064/3 = 0,7242 МПа

Р_r3 = Р_r2 - ?Р_об /3 = 0,7242 - 1,064/3 = 0,3694 МПа

Давление пара в барометрическом конденсаторе

Р_бк = Р_r3 - ?Р_об /3 = 0,3694 - 1,064/3 = 0,0147 МПа

что соответствует заданной величине Р_бк из задания

По давлениям паров находим их температуры и энтальпии:

Таблица 1

Давление, МПа	Температура, °С	Энтальпия, кДж/кг
Рr1 = 1,079	tr1 = 183,2	I1 = 2787
Рr2 =0,7242	tr2 = 166,3	I2 =2772
Рr3 =0,3694	tr3 = 140,6	I3 =2741
Рбк =0,0147	tбк = 53,6	Iбк =2596

При определении температуры кипения растворов в аппаратах исходят из следующих допущений. Распределение концентраций раствора в выпарном аппарате с интенсивной циркуляцией практически соответствует модели идеального перемешивания. Поэтому Концентрацию кипящего раствора принимают равной Конечной в данном корпусе и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при Конечной Концентрации.

Изменение температуры кипения по высоте кипятильных труб происходит вследствие изменения гидростатического давления столба жидкости. Температуру кипения раствора в корпусе принимают соответствующей температуре кипения в среднем слое жидкости. Таким образом, температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь от температурной (), гидростатической () и гидродинамической () депрессий.

Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Обычно в расчетах принимают = 1,0--1,5 град на корпус.

Примем для каждого корпуса = 1 град. Тогда температуры вторичных паров в корпусах (в °С) равны:

Сумма гидродинамических депрессий

По температурам вторичных паров определим их давления [1](см список используемой литературы):

Температура, °С	Давление, МПа
tВП1 = 167,3	РВП1 = 0,745
tВП2 = 141,6	РВП2 = 0,378
tВП3 = 54,6	РВП3 = 0,0154

Гидростатическая депрессия обусловлена разностью давлений в среднем слое кипящего раствора и на его поверхности. Давление в среднем слое кипящего раствора Р_ср каждого корпуса определяется по уравнению

(3)

где Н -- высота кипятильных труб в аппарате, м;

с -- плотность кипящего раствора, кг/м³;

е -- паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе), м³/м³.

Для выбора значения Н необходимо ориентировочно оценить поверхность теплопередачи выпарного аппарата F_op. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с принудительной циркуляцией q = 40000 -- 80000 Вт/м².

Примем q = 40000 Вт/м².

Тогда поверхность теплопередачи 1-го корпуса ориентировочно равна:

м²

где r₁ -- теплота парообразования вторичного пара, Дж/кг

щ₁ - производительность по выпариваемой воде в первом корпусе, щ₁= 0,96 кг/с (см 1.1)

По ГОСТ 11987--81 трубчатые аппараты с принудительной циркуляцией и вынесенной греющей камерой (тип 2, исполнение 2) состоят из кипятильных труб высотой 6 м при диаметре d_H = 38 мм и толщине стенки б_ст = 2 мм.

Примем е = 0,5.

Плотность водных растворов, в том числе раствора CaCl₂ при температуре 20°С и соответствующих концентрациях в корпусах равна:

с₁ = 1100 кг/м³,

с₂ = 1155 кг/м³,

с₃= 1347 кг/м³,

При определении плотности растворов в корпусах пренебрегаем изменением ее с повышением температуры от 20 °С до температуры кипения ввиду малого значения коэффициента объемного расширения и ориентировочно принятого значения е.

Давления в среднем слое кипятильных труб корпусов (в Па) равны

Па

Па

Па

Этим давлениям соответствуют следующие температуры кипения и теплоты испарения растворителя:

Таблица 3

Давление, МПа	Температура, 0С	Теплота испарения, кДж/кг
Р1ср= 0,7612	t1cр = 168.3	rвп1 = 2062
Р2ср= 0,395	t2cр = 142,9	rвп2 = 2141
Р3ср= 0,0352	t3cр = 71,4	rвп3 = 2330

Определяем гидростатическую депрессию по корпусам (в °С):



Сумма гидростатических депрессий равна:

⁰С

Температурная депрессия определяется по уравнению

(4)

где Т -- температура паров в среднем слое кипятильных труб, К;

-- температурная депрессия при атмосферном давлении.

Находим значение по корпусам (в °С):

=

=

=

Сумма температурных депрессий равна:

⁰С

Температуры кипения растворов в корпусах равны (в °С):



3.3 Расчет полезной разности температур

Общая полезная разность температур равна:

Полезные разности температур по корпусам (в °С) равны:

Тогда общая полезная разность температур

°С

Проверим общую полезную разность температур:

°С

3.4 Определение тепловых нагрузок

Расход греющего пара в 1-й корпус, производительность каждого корпуса по выпаренной воде и тепловые нагрузки по корпусам определим путем совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнения баланса по воде для всей установки:

(8)

(9)

(10)

(11)

где 1,03 - коэффициент, учитывающий 3 % потерь тепла в окружающую среду.

При решении уравнений (8)--(11) можно принять

;

;

;

Q_1Конц, Q_2Конц, Q_3Конц - теплота концентрирования по корпусам, кВт;

t_Н -- температура кипения исходного раствора при давлении в 1-м корпусе, °С:

°С

где - температурная депрессия для исходного раствора.

Анализ зависимостей теплоты концентрирования от концентрации и температуры показал, что она наибольшая для третьего корпуса. Поэтому рассчитаем теплоту концентрирования для 3-го корпуса:

Поскольку Q_3Конц составляет значительно меньше Q_3оp, в уравнениях тепловых балансов по корпусам пренебрегаем величиной Q_Конц.

Получим:



Решение системы уравнений дает следующие результаты:

D = 1,06 кг/с;

щ₁ = 0,98 кг/с;

щ₂ = 1,05 кг/с;

щ₃ = 1,15 кг/с;

Q₁ = 2120 кВт;

Q₂ = 2035 кВт;

Q₃ = 2256 кВт;

Полученные величины сводим в таблицу.

Наибольшее отклонение вычисленных нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе от предварительно принятых (щ₁ = 0,96 кг/с, щ₂ = 1,06 кг/с, щ₃ = 1,16 кг/с) не превышает 3 %, поэтому не будем пересчитывать Концентрации и температуры кипения растворов по корпусам.

Таблица 4 Параметры растворов и паров по корпусам

Параметр	Корпус
	1	2	3
Производительность по испаряемой воде щ, кг/с	0,98	1,05	1,15
Концентрация растворов х, %	11,7	17,5	38,0
Давление греющих паров Рr, МПа	1,079	0,7242	0,3694
Температура греющих паров tr, 0С	183,2	166,3	140,6
Температурные потери , град	5,08	7,21	31,92
Температура кипения раствора tк, 0С	171,38	147,81	85,52
Полезная разность температур , град	11,82	18,49	55,08

3.5 Выбор конструктивного материала

Выбираем конструкционный материал, стойкий в среде кипящего раствора CaCl₂ в интервале изменения концентраций от 9 до 38 %. В этих условиях химически стойкой является сталь марки XI7. Скорость коррозии ее менее 0,1 мм/год, коэффициент теплопроводности л_ст = 25,1 Вт/(м · К).

3.6 Расчёт коэффициентов теплопередачи

Коэффициент теплопередачи для первого корпуса K₁ определяют по уравнению аддитивности термических сопротивлений:

(13)

Примем, что суммарное термическое сопротивление равно термическому сопротивлению стенки и накипи . Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем. Получим:

(м² · К)/Вт

Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к стенке равен:

(14)

Расчет б₁ ведут методом последовательных приближений.

В первом приближении примем ?t₁ = 2,0 град.

Тогда

= Вт/(м²·К),

Для установившегося процесса передачи тепла справедливо уравнение

Распределение температур в процессе теплопередачи от пара через стенку к кипящему раствору показано на рисунке

Рисунок 15 Распределение температур в процессе теплопередачи от пара к кипящему раствору через многослойную стенку:

1 - пар; 2 - конденсат; 3 - стенка; 4 - накипь; 5 - кипящий раствор

град

Тогда

град

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора равен:

(15)

Вт/(м²·К)

Физические свойства раствора CaCl₂ в условиях кипения приведены в таблице 5.

Таблица 5

Параметр	Корпус
	1	2	3
Теплопроводность раствора л, Вт/(м•К)	0,61	0,62	0,68
Плотность раствора с, кг/м3	1100	1155	1347
Теплоемкость раствора с, Дж/(кг•К)	3420	3110	3071
Вязкость раствора м, Па•с	0,17·10-3	0,24·10-3	1,16·10-3
Поверхностное натяжение у, Н/м	0,066	0,076	0,096
Теплота парообразования rв, Дж/кг	2065•103	2141•103	2330•103
Плотность пара с, кг/м3	2,0	1,8	0,099

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

Вт/м²

Вт/м²

Как видим,

Для второго приближения примем ?t₁ =4,0 град.

Пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры на 1,0 град, рассчитываем б₁ по соотношению:

Вт/(м²•К)

Тогда получим:

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Очевидно, что .

Для третьего приближения примем ?t₁ = 5,0 град.

Пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры, рассчитываем б₁ по соотношению:

Вт/(м²•К)

Тогда получим:

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Очевидно, что .

Для расчета в четвертом приближении строим графическую зависимость удельной тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой в первом корпусе и определяем = 4,42 град.

Отсюда получим:

Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим, .

17247·100/17478=98,67%

Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3 %, на этом расчет коэффициентов б₁ и б₂ закончим.

Находим К₁:

 Вт/(м²•К)

Далее рассчитаем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К₂.

В первом приближении примем ?t₁ =5,0 град.

Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²·К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим,

Для второго приближения примем ?t₁ = 6,0 град.

Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим,

Для расчета в третьем приближении строим графическую зависимость удельной тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой в первом корпусе и определяем = 5,2 град.

Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим, .

30857·100/30102=102,5%

Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3 %, на этом расчет коэффициентов б₁ и б₂ закончим.

Определим К₂:

Вт/(м²•К)

Рассчитаем теперь коэффициент теплопередачи для третьего корпуса К₃

В первом приближении примем ?t₁ =16,0 град.

 Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²·К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим,

Для второго приближения примем ?t₁ = 20,0 град.

Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим,

Для расчета в третьем приближении строим графическую зависимость удельной тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой в первом корпусе и определяем = 18,93 град.

 Вт/(м²•К)

град

град

Вт/(м²•К)

Вт/м²

Вт/м²

Как видим, .

81248·100/82009=99,07%

Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3 %, на этом расчет коэффициентов б₁ и б₂ закончим.

Найдем K₃.

Вт/(м²•К)

3.7 Распределение полезной разности температур

Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи:

где - полезная разность температур для j-го корпуса;

Q_j, тепловая нагрузка для j-го корпуса;

K_j - коэффициент теплопередачи для j-го корпуса.

град

град

град

Проверим общую полезную разность температур установки:

град

Теперь рассчитаем поверхность теплопередачи выпарных аппаратов по формуле (1)

м²

м²

м²

Найденные значения мало отличаются от ориентировочно определенной ранее поверхности F_ор.

Поэтому в последующих приближениях нет необходимости вносить коррективы на изменение конструктивных размеров аппаратов (высоты, диаметра и числа труб). Сравнение распределенных из условия равенства поверхностей теплопередачи и предварительно рассчитанных значений полезных разностей температур представлено ниже:

	Корпус
	1	2	3
Распределённые в 1-м приближении значения ,0С	29,453	24,94	30,997
Предварительно рассчитанные значения ,0С	11,82	18,49	55,08

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в 1-м приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки.

В основу этого перераспределения температур (давлений) должны быть положены полезные разности температур, найденные из условия равенства поверхностей теплопередачи аппаратов.

3.8 Уточненный расчёт поверхности теплопередачи

Второе приближение. В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным в первом приближении происходит только в 1-м и 2-м корпусах, где суммарные температурные потери незначительны, во втором приближении принимаем такие же значения , и для каждого корпуса, как в первом приближении.

Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены в таблице

Таблица 6 Параметры растворов и паров по корпусам после перераспределения температур

Параметры	Корпус
	1	2	3
Производительность по испаряемой воде щ, кг/с	0,98	1,05	1,15
Концентрация растворов х, %	11,7	17,5	38,0
Температура греющего пара в 1-м корпусе tr1, 0С	183,2	-	-
Полезная разность температур , град	29,453	24,94	30,997
Температура кипения раствора tк=tr - , 0С	153,747	141,36	109,603
Температура вторичного пара tВП=tк - (), 0С	149,667	135,15	78,683

Рассчитаем тепловые нагрузки (в кВт):

(8)

(9)

(10)

(11)

Расчет коэффициентов теплопередачи, выполненный описанным выше методом, приводит к следующим результатам:

К₁= 1470 Вт/(м²•К)

К₂= 1734 Вт/(м²•К)

К₃= 1598 Вт/(м²•К)

Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи:

где - полезная разность температур для j-го корпуса;

Q_j, тепловая нагрузка для j-го корпуса;

K_j - коэффициент теплопередачи для j-го корпуса.

град

град

град

Проверка суммарной полезной разности температур:

Сравнение полезных разностей температур, полученных во 2-м и 1-м приближениях, приведем ниже:

Таблица 7

	Корпус
	1	2	3
Значения во 2-м приближении, 0С	30,347	25,61	29,433
Значения в 1-м приближении, 0С	29,453	24,94	30,997

Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-м и 2-м приближениях не превышают 5 %.

Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов:

4. Расчёт барометрического конденсатора

4.1 Определение расхода охлаждающей воды

Для создания вакуума в выпарных установках обычно применяют конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качестве охлаждающего агента используют воду, которая подается в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды (около 20 °С). Смесь охлаждающей воды и конденсата выливается из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянства вакуума в системе из конденсатора с помощью вакуум-насоса откачивают неконденсирующиеся газы.