Випарні апарати з природною циркуляцією

Такі апарати випускаються з центральною циркуляційною трубою (рис. 7.1 а), або з двома виносними циркуляційними трубами. Апарат складається з сепараційної камери 1, в нижній частині якої розташовується парова камера 11 з кип'ятильними трубками 2, закріпленими в нижній та верхній трубних плитах 3. Нижня частина корпусу закривається еліптичною або конічною кришкою 8. По осьовій частині парової камери розташована центральна циркуляційна труба 6. Розчин подається на верхню трубну плиту і заповнює днище й нижню частину кип'ятильних труб. У міжтрубний простір подається пара. Під дією різниці температур розчин закипає і парорідинна суміш підіймається по кип'ятильних трубах, а на трубній плиті відбувається відокремлення пари від рідини. Пара, яка називається вторинною, піднімається в простір 7 сепараційної камери, обтікає відбійник 4 і через сепаратор 5 виходить з апарату. Відбійник і сепаратор забезпечують гравітаційно-інерційну сепарацію пари, внаслідок чого краплини рідини відділяються від пари. Рідина поступає в циркуляційну трубу, де вона має дещо меншу температуру, а отже й густину. Природна циркуляція виникає під дією різниці густин рідини в циркуляційній трубі і в кип'ятильних трубах. Швидкість рідини на вході в труби називається швидкістю циркуляції. Для збільшення рушійної сили природної циркуляції циркуляційні труби виконують виносними. Ці труби не обігріваються, тому густина рідини в них ще більша, в результаті чого рушійна сила циркуляції зростає.

Теплота від гріючої пари передається шляхом теплопередачі, яка складається з тепловіддачі при конденсації гріючої пари, переносу теплоти теплопровідністю через стінку труби і тепловіддачі при кипінні рідини в трубах і каналах. Гази, що не конденсуються, виводяться з парової камери трубопроводом з вентилем (пристроєм) 9, оскільки тиску паровій камері більший, ніжу камері вторинної пари. Апарат встановлюють на лапи 10. При випарюванні розчинів, що кристалізуються, в апаратах встановлюють конічні днища. В процесі роботи в кип'ятильних трубах слід підтримувати оптимальний п'єзометричний рівень рідини, оскільки це сприяє збільшенню коефіцієнту тепловіддачі. Упарений розчин видаляється з нижньої частини днища. Величина необхідного згущення забезпечується кратністю циркуляції.