Вертикально-трубный испаритель

Испаритель представляет собой теплоизолированный стальной или железобетонный бак. В баке размещено несколько теплообменных секций, каждая теплообменная секция состоит из верхнего горизонтального парового коллектора, нижнего жидкостного коллектора, которые соединены между собой вертикальными трубами-стояками. Каждая секция имеет свой отделитель жидкости, соединенной с нижним жидкостным коллектором. Все теплообменные секции соединяются между собой внизу общим жидкостным коллектором, общим паровым и паро-жидкостным коллектором. Около боковой поверхности испарителя расположена перегородка, около задней торцевой поверхности установлен насос-мешалка. Паро-жидкостная смесь после дросселирования поступает в общий паро-жидкостной коллектор, откуда распределяется по верхним паровым коллектором каждой теплообменной секции. Жидкость как более тяжёлая фаза опускается в нижнюю часть теплообменной секции и заполняет нижний жидкостной коллектор и вертикальные стояки. За счёт теплообмена с тёплым х/н, х/а кипит, пар, образовавшиеся при кипении поднимается по вертикальным стоякам в паровой коллектор, а от туда попадает в отделитель жидкости. В отделителе жидкости неиспарившееся капли х/а отделяются от пара и стекают в нижний жидкостной коллектор на рециркуляцию. Пар выходит из отделителей жидкости в общий паровой коллектор и далее всасывается компрессором, отеплённый х/н сливается в бак в районе мешалки. Мешалка проталкивает х/н вдоль теплообменных секций. Х/н охлаждается на 2-4 оС. Далее х/н разворачивается на 180 о в отверстии перегородки. Затем он забирается насосом и подаётся в технологические аппараты.

Преимущества:

1. Исключается разрыв теплообменных аппаратных труб при замерзании х/н.

2. Возможность очистки наружной поверхности труб механическим (ручным) способом.

3. Малые гидравлические потери со стороны х/н.

4. Меньшая вероятность утечки х/а, т.к. сварка.

Недостатки:

1. Низкая интенсивность теплообмена.

2. Большой расход дорогостоящих бесшовных труб.

3. Трудоёмкость изготовления теплообменных секций (большой объём сварочных работ).

4. Большая занимаемая площадь.

5. Дополнительный расход энергии на привод насоса мешалки.

6. Открытая конструкция испарителя, как следствия, повышенная коррозия металла.

Панельный испаритель.

По конструкции и принципу действия аналогичны вертикально-трубным, т. е они являются усовершенствованной конструкцией вертикально- трубного испарителя. Отличительной особенностью является конструкция теплообменной секции. Теплообменная секция панельного испарителя состоит из верхнего горизонтального парового коллектора, нижнего горизонтального жидкостного коллектора, соединенных между собой несколькими панелями. Бывает пяти и десяти панельные секции. Каждая панель представляет собой два сваренных между собой стальных листа с выдавленными каналами. Для увеличения полезного объёма бака отделитель жидкости вынесен за пределы бака. Роль перегородки выполняет средняя теплообменная секция.

Паро-жидкостная смесь после дросселирования поступает в общий парожидкостной коллектор, откуда распределяется по верхним паровым коллекторам каждой теплообменной секции. Жидкий х/а заполняет нижнюю часть теплообменных секций и кипит в жидкостном коллекторе и вертикальных каналах панелей. Пар, образовавшийся при кипении поднимается в верх в паровой коллектор, далее в общий паровой коллектор и от туда в отделитель жидкости. В отделителе жидкости неиспарившейся капли спускаются вниз, стекают в нижний жидкостной коллектор на рециркуляцию. Очищенный пар выходит из отделителя жидкости и всасывается компрессором. Отеплённый х/н сливается в бак в область мешалки. С помощью мешалки х/н проталкивается вдоль теплообменной секции первой половины испарителя, затем вокруг средней секции – перегородки поток разворачивается на 180 о и проходит вдоль второй половины теплообменной секции испарителя. Затем охлаждённый на 2 - 4 оС х/н забирается насосом и подаётся в технологические аппараты.

Преимущества:

1. Меньший расход дорогостоящих бесшовных труб.

2. Исключается разрыв труб и каналов панелей при замерзании х/н.

3. Возможность очистки наружной поверхности панелей ручным механическим способом.

4. Меньшие гидравлические потери со стороны х/н.

5. Возможность получения «ледяной» воды с температурой около 0 оС.

6. Меньшая вероятность утечки х/а.

Недостатки:

1. Низкая интенсивность теплообмена.

2. Дополнительный расход электрической энергии на привод мешалки.

3. Большая занимаемая площадь.

4. Повышенная коррозия.

5. Сложность изготовления теплообменных секций.

На базе панельных испарителей выпускаются промышленностью льдоаккумуляторы холода АКХ. В таких аккумуляторах холода расстояние между панелями в 2 раза больше, чем в панельных испарителях и составляют 140 мм – 150 мм.