Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией
Упаривание и концентрирование
1. Обзор продукта
1. Общее описание Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией с помощью высокопроизводительного циркуляционного насоса обеспечивает движение продукта между греющей камерой и сепарационной камерой со скоростью 1.5 ~ 3.5 м/с, предотвращая накипеобразование, кристаллизацию и забивание поверхности нагрева. Применяется для концентрирования и выпарной кристаллизации высоковязких сред, склонных к отложениям и с выделением кристаллов; вместе со сгустителем, центрифугой и системой возврата маточного раствора образует комплектную установку нулевого сброса (ZLD) высокоминерализованных сточных вод.
2. Принцип работы
Продукт отбирается насосом принудительной циркуляции из нижней части испарительной сепарационной камеры и подается в кожухотрубную греющую камеру (по трубному или межтрубному пространству), где нагревается на 2 ~ 5 °C; при поступлении в сепарационную камеру давление падает и происходит вскипание (флэш-испарение). Вторичный пар после каплеуловителя направляется в конденсатор либо используется как греющий агент следующего корпуса; упаренный раствор (или суспензия) продолжает циркулировать и после достижения требуемой концентрации или пересыщения выводится непрерывно (или периодически). Высокая кратность циркуляции обеспечивает постоянное омывание поверхности нагрева скоростным потоком и длительную непрерывную работу без отложений.
3. Классификация систем
Тип концентрирования с принудительной циркуляцией: назначение — упарка, кратность циркуляции около 20 ~ 50; для высоковязких продуктов, склонных к накипеобразованию и содержащих небольшое количество твердых частиц
Тип выпарной кристаллизации с принудительной циркуляцией: совместно с кристаллизационной сепарационной камерой, сгустителем и центрифугой, кратность циркуляции до 100 ~ 150; применяется для выпарной кристаллизации и получения соли
4. Подробные технические параметры
4.1 Применяемые материалы
Таблица
| Материал | Применяемые узлы | Примечание |
|---|---|---|
| Нержавеющая сталь 316L | Части, контактирующие с продуктом, греющие трубы, циркуляционный трубопровод | Универсальный коррозионностойкий материал |
| Дуплекс-сталь 2205 / 2507 | Узлы, контактирующие с продуктом с высоким содержанием хлоридов | Высокоминерализованные сточные воды, режим кристаллизации солей |
| Титан TA2 / никелевый сплав C-276 | Узлы, контактирующие с сильнокоррозионными средами | Кислые солевые растворы, среды, содержащие гипохлорит |
4.2 Типовые параметры (окончательно определяются проектом)
Таблица
| Наименование | Диапазон параметров |
|---|---|
| Производительность по испарению | 1 000 ~ 60 000 кг/ч (один комплект) |
| Кратность циркуляции | 20 ~ 150 (тип концентрирования / тип кристаллизации) |
| Скорость в греющих трубах | 1.5 ~ 3.5 м/с |
| Давление острого пара | 0.3 ~ 0.8 МПа |
| Температура в греющей камере | 90 ~ 150 °C |
| Температура испарения | 55 ~ 100 °C (при вакууме 45 ~ 80 °C) |
| Поверхность нагрева | 50 ~ 2 000 м² (по технологической компоновке) |
| Концентрация готового продукта | для концентрирования до 40% ~ 70%; для кристаллизации содержание твердой фазы в суспензии 20% ~ 50% |
| Установленная мощность | насос принудительной циркуляции 30 ~ 500 кВт (по масштабу установки), длительность непрерывного цикла 30 ~ 90 суток |
4.3 Расчетные режимы работы и показатели
Таблица
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Способность к концентрированию / кристаллизации | кратность концентрирования 2 ~ 8; размер кристаллов 0.2 ~ 1.0 мм (регулируется) |
| Расход пара на 1 т испаренной воды | однокорпусный ~ 1.1 т; двухкорпусный ≤ 0.6 т; трехкорпусный ≤ 0.4 т |
| Вакуумметрическое давление в системе | -0.06 ~ -0.095 МПа (определяется по повышению температуры кипения продукта) |
5. Электрические параметры
Таблица
| Регион применения | Напряжение | Частота |
|---|---|---|
| Китай / Россия / Центральная Азия | 380 В | 50 Гц |
| Ближний Восток / Юго-Восточная Азия / Африка | 400 В / 415 В | 50 Гц |
| Республика Корея | 380 В | 60 Гц |
| Америка | 440 В / 480 В | 60 Гц |
6. Подбор основных узлов
Таблица
| Наименование узла | Типовые бренды/материалы | Особенности и применение |
|---|---|---|
| Насос принудительной циркуляции | Высокопроизводительный осевой / центробежный насос (изготавливается под заказ) | Основной силовой узел; частотное регулирование; определяет скорость потока и кратность циркуляции |
| Греющая камера | Нержавеющая сталь 316L, дуплекс-сталь, титан | Пучок труб большого диаметра и малой длины, удобен для механической очистки, устойчив к отложениям |
| Испарительная кристаллизационная сепарационная камера | Нержавеющая сталь 316L | Зона большого объема с низкой скоростью потока, благоприятна для роста и осаждения кристаллов |
| Сгуститель / центрифуга | Нержавеющая сталь 316L, дуплекс-сталь | Загущение суспензии и разделение твердой и жидкой фаз (опция) |
| Вакуумная и конденсационная системы | Жидкостно-кольцевой вакуум-насос, сухой винтовой насос, кожухотрубный конденсатор | Поддержание вакуума в системе, конденсация вторичного пара и возврат конденсата |
7. Типичные области применения
Химическая промышленность: выпарная кристаллизация неорганических солей, концентрирование каустической и кальцинированной соды, концентрирование промежуточных продуктов красителей
Экология: нулевой сброс высокоминерализованных сточных вод (ZLD), выпарная кристаллизация фильтрата полигона
Фармацевтика: концентрирование экстрактов традиционной китайской медицины и ферментационных растворов, подготовка к кристаллизации
Пищевая промышленность и солеварение: вакуумная солеварка, выпарная кристаллизация рассолов, концентрирование сахарных растворов
8. Стандарты проектирования и сертификация
Таблица
| Стандарт | Описание |
|---|---|
| GB/T 150.1～150.4-2024 «Сосуды, работающие под давлением» | Проектирование, изготовление и контроль сосудов, работающих под давлением |
| GB/T 151-2014 «Теплообменники» | Нормы расчета и проектирования теплообменника греющей камеры |
| TSG 21-2016 «Правила технического надзора за безопасностью стационарных сосудов, работающих под давлением» | Технический надзор за безопасностью оборудования под давлением |
| NB/T 47013-2015 «Неразрушающий контроль оборудования, работающего под давлением» | Неразрушающий контроль сварных швов |
| NB/T 47014-2011 «Аттестация технологии сварки оборудования, работающего под давлением» | Аттестация (квалификация) технологии сварки |
| GB/T 5226.1-2019 «Электрическая безопасность машин» | Требования безопасности к электрооборудованию машин |
| JB/T 20103-2022 «Выпарной концентратор» | Общие требования к установкам выпарного концентрирования для фармацевтики (применяются в справочном порядке) |
| ISO 9001:2015 / CE / EAC / GOST-R | Система менеджмента качества и сертификация для международных заказов |
9. Опции по индивидуальному заказу
Таблица
| Опция | Описание |
|---|---|
| Модернизация материалов | Для контактирующих с продуктом частей — дуплекс-сталь 2205/2507, титан TA2, никелевый сплав C-276 |
| Сопряжение с кристаллизацией | Совместная работа со сгустителем, центрифугой и системой возврата маточного раствора — единый комплекс выпарной кристаллизации |
| Сопряжение MVR/TVR | Установка парового компрессора для рекуперации вторичного пара, существенное снижение расхода острого пара |
| Система автоматического управления | Управление PLC/DCS, блокировки по онлайн-измерению плотности, концентрации, уровня и температуры, удаленная эксплуатация и обслуживание |
10. Условия гарантии
Таблица
| Состояние оборудования | Гарантийный срок | Объем гарантии |
|---|---|---|
| Новое оборудование | 12 месяцев | Греющая камера, кристаллизационная сепарационная камера, насос принудительной циркуляции и приводная система |
| Восстановленное оборудование | 6 месяцев | Греющая камера, кристаллизационная сепарационная камера, насос принудительной циркуляции и приводная система |
| Оборудование из наличия (хранение) | 3 месяца | Основные функциональные узлы |
11. Упаковка и поставка
Таблица
| Наименование | Способ упаковки |
|---|---|
| Основное оборудование (греющая камера / кристаллизационная сепарационная камера) | Обмотка влагозащитным полотном, фиксация на деревянном поддоне |
| Насос принудительной циркуляции | Полностью закрытый деревянный ящик, фиксация с виброгашением |
| Электрооборудование / КИПиА / принадлежности | Влагонепроницаемая герметичная упаковка с укладкой в деревянный ящик |
| Расчет загрузки контейнера | греющие камеры большого диаметра поставляются в основном разобранными со стыковкой на площадке; модели ≤2 000 м² — около 2 ~ 4 контейнеров 40 футов High Cube |
12. Информация для запроса
12. Данные, необходимые для запроса Наименование и характеристики продукта (вязкость, содержание твердых веществ, кривая растворимости, термолабильность), производительность (кг/ч или т/ч), концентрация питания и требуемая концентрация продукта, требование кристаллизации и требуемый размер кристаллов, располагаемое давление и температура пара, параметры электропитания, необходимость сопряжения с существующей системой ZLD, условия поставки (FOB/CIF/DDP), порт назначения.