Процессы и аппараты химической технологии (ПАХТ)

Главная страница

Выпарные установки с тепловым насосом

Плановский

В выпарных аппаратах с тепловым насосом (или с термокомпрессией вторичного пара) вторичный пар сжимается до давления греющего пара и используется для обогрева того же аппарата, в котором он образуется. Для сжатия пара применяют компрессоры или пароструйные инжекторы. Таким образом в тепловых насосах, или трансформаторах тепла, затрачиваемая извне энергия используется для повышения температуры вторичного пара.

В механических тепловых насосах пар сжимается с помощью турбокомпрессора; при малых производительностях применяют ротационные компрессоры. На рис. 13-15 показана однокорпусная выпарная установка со сжатием всего вторичного пара в компрессоре.

Рис. 13-15. Выпарная установка с механическим тепловым насосом:

1 – выпарной аппарат; 2 – турбокомпрессор.

При пуске аппарата раствор подогревается свежим паром до кипения, после чего выпаривание производится за счет работы, затрачиваемой в компрессоре (механическое выпаривание). При этом теоретически добавки свежего пара не требуется; на практике, в связи с расходом тепла на подогрев раствора и потерями в окружающую среду, обычно добавляют немного пара со стороны.

В пароструйных тепловых насосах рабочий пар высокого давления расширяется в сопле инжектора и засасывает вторичный пар. Из инжектора выходит смесь паров при некотором среднем давлении. При применении пароструйного инжектора образуется избыток вторичного пара, который может быть использован для обогрева последующих корпусов многокорпусной выпарной установки (рис. 13-17).

Рис. 13-17. Выпарная установка с пароструйным тепловым насосом:

1 – выпарной аппарат; 2 – инжектор.

Преимуществом пароструйных тепловых насосов перед механическими является простота устройства, дешевизна и надежность в работе. Поэтому пароструйные насосы пользуются наибольшим распространением.

Затраты работы на сжатие пара повышаются с увеличением разности давлений, а следовательно, и разности температур насыщения греющего и вторичного пара. При этом работа приблизительно пропорциональна указанной разности температур. Так как эта разность равна температурному напору плюс депрессия, то затрата работы возрастает с увеличением депрессии раствора. На практике применение тепловых насосов целесообразно при депрессии не более 10 – 12° С.

 
 
  Дизайн: Паломино