Глава 13. Конденсаторы

Эти аппараты служат для конденсации паров, а по­скольку жидкость занимает приблизительно в 1000 раз меньший объем, чем пар, из которого она образовалась, то конденсация со­провождается понижением давления. Конденсирующийся пар все­гда содержит воздух, который будет постепенно накапливаться в конденсаторе, и разрежение будет падать. Чтобы разрежение в конденсаторе оставалось постоянным, необходимо отводить из него и конденсат и воздух.

Охлаждение паров в конденсаторах осуществляется с помощью холодной воды. В зависимости от способа охлаждения различают поверхностные конденсаторы, .в которых теплообмен между па­рами и водой происходит через стенку, и конденсаторы смешения, в которых конденсирующиеся пары и вода смешиваются. При конденсации паров растворителей не следует использовать конден­саторы смешения; целесообразно конденсировать пары в конден­саторе поверхностного типа, чтобы полученный чистый конденсат вернуть в 'производство.

В качестве поверхностных конденсаторов приме­няют кожухотрубчатые теплообменники. Пары, поступающие из сушилки, конденсируются, и конденсат стекает в сборник.

Обслуживание конденсатора сводится к наблюдению за темпе­ратурой отходящей воды, которая должна быть не менее чем на 10 °С ниже температуры поступающего в конденсатор пара. Темпе­ратуру регулируют, изменяя расход охлаждающей воды. При. пе­рерывах в работе сначала прекращают пОдачу в конденсатор па­ров, а затем воды.

Недостатками поверхностных конденсаторов по сравнению с конденсаторами смешения являются сравнительно сложное устрой­ство, высокие требования к чистоте воды, менее полное использо вание охлаждающей способности воды.

Конденсаторы смешения в сушильной практике приме­няют чаще поверхностных. В них вод? и пары непосредственно контактируют, причем для увеличения поверхности соприкоснове­ния воду вводят через многочисленные мелкие отверстия.

В зависимости от способа отвода конденсата, охлаждающей воды и газов конденсаторы смешения делят на мокровоздушные и сухие (барометрические) конденсаторы. В мокровоздушных кон­денсаторах жидкость и газы отводятся совместно мокровоздушным вакуум-насосом, а в сухих конденсаторах газы отводятся сухим, вакуум-насосом, а жидкость удаляется самотеком по барометри­ческой трубе. Барометрический конденсатор состоит из стального цилиндра с выпуклыми днищами, внутри которого расположены тарелки в форме частично перекрывающихся сегментов. В тарел­ках имеются отверстия диаметром 2—5 мм. Пары влаги поступают в нижнюю часть корпуса, а охлаждающая вода подается сверху, стекает по тарелкам вниз и вместе с конденсатом выводится по ба­рометрической трубе в приямок, а воздух отсасывается сверху сухим вакуум-насосом через брызгоуловитель.

Высота сливной трубы должна быть около 10 м, чтобы нахо­дящийся в ней столб воды мог уравновесить наружное атмосфер­ное давление. Остаточное давление внутри конденсатора равно сумме давлений воздуха и водяного пара над жидкостью и обычно не превышает 10—20 кПа (0,1—0,2 ат), а атмосферное давление уравновешивается столбом воды высотой ~ 10 м. Расход воды G_в на барометрический конденсатор определяют по формуле:

где G_n— расход пара; i_n— энтальпия пара при давлении в кон­денсаторе р_к; t— температура воды в барометрической трубе; to— температура воды, поступающей в конденсатор; c_в — тепло­емкость воды.