Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора позволяют повысить интенсивность циркуляции раствора и коэффициент теплопередачи.На рис. 15,10 показаны такие аппараты с соосной и вынесенной греющими камерами.Циркуляция жидкости производится пропеллерным или центробежным насосом. Свежий раствор подается в нижнюю часть кипятильника, а упаренный раствор отводится из нижней части сепаратора. Уровень жидкости поддерживается несколько ниже верхнего обреза кипятильных труб. Поскольку вся циркуляционная система почти полностью заполнена жидкостью, работа насоса затрачивается лишь на преодоление гидравлических сопротивлений.Давление в низу кипятильных труб больше, чем в верху, на величину давления столба жидкости в трубах плюс их гидравлическое сопротивление. Из-за этого на большей части высоты кипятильных труб жидкость не кипит, а подогревается. Количество перекачиваемой насосом жидкости во много раз превышает количество испаряемой воды, поэтому отношение массы жидкости к массе пара в парожидкостной смеси, выходящей из кипятильных труб, очень велико.
Рнс. 15.10. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора:
а — с соосной греющей камерон; 6— е вынесенной (реющей камерой; / — греющая камера; 2 —
сепаратор; 3 — циркуляционная труба; 4—насос. Остальные обозначения см. на рнс. 15.8
Скорость циркуляции жидкости в кипятильных трубах принимают равной 1,5".3,5 м/с. Она определяется производительностью циркуляционного насоса, поэтому аппараты с принудительной циркуляцией пригодны при работе с малыми разностями температур между греющим паром и раствором (3...5 °С) и при выпаривании растворов большой вязкости. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией имеют площадь поверхности теплопередачи от 25 до 1200 м2, длину кипятильных труб от 4 до 9 м в зависимости от их диаметров, которые составляют 25, 38, 57 мм.Соотношение площадей сечения циркуляционной трубы и греющей камеры не менее 0,9. Преимущества аппаратов с принудительной циркуляцией: высокие коэффициенты теплопередачи (в 3-.,4.раза больше, чем при естественной циркуляции), а следовательно, и значительно меньшие площади поверхности теплопередачи, а также отсутствие загрязнений поверхности теплопередачи при выпаривании кристаллизующихся растворов и возможность работы при небольших разностях температур.Недостаток этих аппаратов — -затраты энергии на работу насоса.
Применение принудительной циркуляции целесообразно при изготовлении аппарата из дорогого металла для выпаривания кристаллизующихся к вязких растворов.
