Расчет и проект выпарной установке непрерывного действия для выпаривания водного раствора CuSO4

3. Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования

 

 Барометрический конденсатор  применяют для конденсации пара  и создания вакуума в выпарных, дистилляционных, разделительных и  других установках. Сухой полочный барометрический конденсатор (Рисунок 1) работает при противоточном движении охлаждающей воды и пара. В цилиндрический корпус 1 с сегментными полками 2 снизу через штуцер 3 поступает пар. Вода подается через штуцер 4 и каскадно перетекает по полкам, имеющим невысокие борта. При соприкосновении с водой пар конденсируется. Смесь конденсата и воды сливается самотеком через штуцер 5 в барометрическую трубу 6 и далее в барометрический ящик 7. Барометрические труба и ящик играют роль гидравлического затвора, препятствующего прониканию наружного воздуха в аппарат. Из барометрического ящика вода удаляется в канализацию через переливной штуцер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 Барометрический конденсатор:

1 – цилиндрический корпус, 2 –  сегментные полки, 3 – штуцер для  подвода пара, 4 – штуцер для  подвода воды, 5 – штуцер для отвода воды и конденсата, 6 – барометрическая труба, 7 – барометрический ящик, 8 – штуцер для отвода неконденсируемых газов.

 

 Воздух и неконденсирующиеся  газы, попадающие в установку  главным образом с охлаждающей  водой (в конденсаторе), а также через неплотности трубопроводов отсасываются через ловушку-брызгоулавливатель вакуум-насосом.

 

С помощью вакуум-насоса поддерживается также устойчивый вакуум, так как остаточное давление в конденсаторе может изменяться с колебанием температуры воды, поступающей в конденсатор. Насос вакуумный имеет горизонтальное исполнение и относится к моноблочным насосным агрегатам с осевым направлением газа. Он предназначается для откачивания газов и паров из различных аппаратов и резервуаров с целью создания вакуума. Этот насос может откачивать газы и пары всех типов, включая запыленные и даже содержащие абразивные частицы. В качестве рабочей жидкости в насосе используется вода. При вращении рабочего колеса она превращается в водяное кольцо благодаря воздействию центробежной силы. Водяное кольцо в процессе вытесняет откачиваемый газ наружу. Подобный эффект достигается благодаря использованию уникальной конструкции: движущиеся части насоса расположены таким образом по отношению к корпусу насоса, что их оси не совпадают. При повороте колеса газ, находящийся в рабочей ячейке, сжимается и выбрасывается через нагнетательное кольцо наружу.

Для перекачивания жидкости используется центробежный насос (Рисунок 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2  Схема центробежного насоса: 1 – рабочая камера, 2 – рабочее колесо, 3 – направляющий аппарат, 4 – вал, 5 – лопатка рабочего колеса, 6 – лопатка направляющего аппарата, 7 – нагнетательный патрубок, 8 – подшипник, 9 – корпус насоса, 10 – сальник, 11 – всасывающий патрубок.

 

На рабочем колесе имеются лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму. Жидкость подходит к рабочему колесу вдоль оси его вращения, затем направляется в межлопаточный канал и попадает в отвод. Отвод предназначен для сбора жидкости, выходящей из рабочего колеса, и преобразования кинетической энергии потока жидкости в потенциальную энергию, в частности в энергию давления. Указанное выше преобразование энергии должно происходить с минимальными гидравлическими потерями, что достигается специальной формой отвода.