При применении суховоздушных вакуумных насосов
соковый пар из горизонтальных вакуумных котлов конденсируют холодной
водой в конденсаторах смешения (рис. 36). Ими пользуются также для
создания и поддержания в котлах постоянного разрежения. Конденсаторы
смешения в зависимости от направления движения пара и воды подразделяют
на прямоточные и противоточные.
Конденсатор смешения с параллельным течением воды и пара (рис. 36, а)
состоит из корпуса, внутри которого расположены сопла для разбрызгивания
холодной воды, водораспределителя, конического днища для сбора воды и
конденсата, патрубка для ввода сокового пара, патрубка для подачи
холодной воды, патрубка для отсоса воздуха вакуумным насосом и патрубка
для отвода воды и конденсата в барометрический колодец.
Широкое распространений получил конденсатор смешения с противоточным
течением воды и пара (рис. 36, б), состоящий из корпуса, внутри которого
расположены труба для подачи соковых паров в конденсатор и полок для
разбрызгивания воды (расстояние между полками 400—450 мм). Аппарат
снабжен патрубком для подачи холодной воды, распределителем воды,
патрубком для отсоса воздуха и газов, брызгоотделителем с перегородкой,
которая заставляет капли жидкости, увлеченные паром, менять скорость и
направление движения, патрубком для отвода воздуха и газов и
барометрической трубой. Благодаря непрерывному отсосу из конденсатора
воздуха с помощью вакуум-насоса в нем поддерживается разрежение;
скопление же газов и воздуха уменьшает разрежение в конденсаторе, а
следовательно, и в горизонтальном вакуумном котле.
Конденсаторы смешения просты, компактны, несложны в обслуживании и имеют
высокую производительность. Кроме того, в барометрических конденсаторах
смесь конденсата и охлаждающей воды удаляется самотеком, что не требует
расхода энергии на откачивание.
В процессе работы аппаратчик должен следить за показанием вакуумметра,
проверять, в достаточном ли количестве подается вода в конденсатор и,
если требуется, увеличить ее приток и довести температуру воды,
выходящей из конденсатора, до 35—40°С.
Рис. 36. Конденсаторы: а — конденсатор смешения
с параллельным течением воды и пара: 1 — патрубок подключения к
вакуум-насосу; 2, 6 — сопла; 3 — патрубок ввода сокового пара; 4 —
водораспределитель; 5 —патрубок подачи холодной воды; 7 —корпус; Я —
днище; 9 — патрубок отвода конденсата н воды; б — конденсатор смешения с
противоточным движением воды и пара: I — перегородка; 2 —
брызгоотделитель; 3 — патрубок отвода воздуха и газов; 4 — патрубок для
отсоса воздуха и газов; 5 — патрубок для подачи холодной воды; 6 —
распределитель воды; 7 —труба подачи соковых паров; 8— полки; 9 —
корпус; 10 — барометрическая труба; в — поверхностный конденсатор: 1 —
корпус; 2 —стенки торцевые; 3, 9 — камеры; 4 — плоскости горизонтальные;
В — штуцер отвода грязи; 6 — перегородки; 7 — люки; 8 — штуцер подачи
холодной воды;
10 — штуцер отвода отработанной воды
Отсутствие необходимого разрежения в горизонтальном вакуумном котле при
нормальном притоке воды в конденсатор свидетельствует о неисправности
вакуум-насоса или о том, что воздух засасывается через неплотности в
дверцах котла (подсосы через прокладки). Попадание в горизонтальный
вакуумный котел воды из конденсатора, которая не успевает сойти в
барометрический колодец, наблюдается в результате отложения в
барометрической трубе накипи, что уменьшает ее сечение. Поэтому
барометрические трубы необходимо регулярно очищать.
Наряду с конденсаторами смешения применяют поверхностные конденсаторы. В
отличие от конденсаторов смешения, в которых охлаждение и конденсация
паров, выходящих из горизонтальных вакуумных котлов, осуществляются
непосредственным смешиванием охлаждающей воды с парами, в поверхностных
конденсаторах соковые пары охлаждаются и конденсируются передачей тепла
через стенку. На рис. 36, в показан поверхностный конденсатор. Его
корпус представляет собой резервуар прямоугольной формы с толстыми
торцевыми стенками, в которых развальцованы цельнотянутые трубы. В
корпусе имеются две горизонтальные перегородки, не доходящие до торцевых
стенок. Для очистки внешних поверхностей труб от накипи, загрязнений на
боковых стенках корпуса сделаны люки.
К торцевым стенкам корпуса примыкают камеры, каждая из которых разделена
горизонтальными плоскостями. Поступившие в переднюю камеру пары проходят
по трубам I секции, на выходе из нее они попадают в камеру, в которой их
направление меняется, и они проходят по трубам II секции, попадая на
выходе в другую камеру, меняют в ней направление и проходят по трубам
III секции. Охлаждающая вода во всех секциях благодаря горизонтальным
плоскостям движется в противоположном направлении парам, подлежащим
охлаждению, тем самым создается принцип противотока. Отработанная
нагретая вода вытекает из конденсатора через штуцер и поступает в
канализацию или на охлаждение в градирню для повторного использования.
Для удаления грязи предусмотрен штуцер.
При расчете конденсатора поверхность охлаждения
следует разделить на три зоны: первая — охлаждение паров смеси до
температуры конденсации, вторая — конденсация соковых паров, третья —
охлаждение конденсата. Пользуясь приведенными выше формулами, по
заданным температурам для каждой зоны определяют соответствующую
поверхность охлаждения. Суммарная поверхность трех зон составит общую
поверхность конденсатора.
При переработке непищевых отходов в горизонтальных вакуумных котлах в
процессе сушки удаляется до 60 % влаги, содержащейся в сырье. Учитывая,
_что в цехах технических фабрикатов обычно установлено от 3 до 20
котлов, количество сокового пара, отводимого через конденсаторы,
значительно. Поэтому рациональное использование тепла соковых паров
приобретает актуальное значение.