پاورپوینت انواع تبخیر کننده ها و کاربرد انها در صنعت (pptx) 13 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 13 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
موضوع:
انواع تبخیر کننده ها و کاربرد انها در صنعت
مقدمه :
ساده‌ترین حالت برای تبخیر کننده ، این است که محصول را در قابلمه بگذاریم و تحت حرارت مستقیم قرار دهیم. اگر کمی بخواهیم این دستگاه را پیشرفته‌تر کنیم، از ظروف دو جداره استفاده می‌کنیم در این حالت عامل حرارت ، آتش نیست، بلکه سیالی است که مابین دو جداره ظرف در جریان است. این سیال داغ ، می‌تواند آب ، روغن و غیره باشد که با گرم شدن ، گرما را از طیق جداره ظرف به محلول منتقل می‌کند.
اشکال تبخیر کننده‌های ساده
اشکال دستگاههای تبخیر ساده این است که سطح انتقال حرارت کوچک است در این حالت نسبت سطح بر حجم کوچک است . برای افزایش سطح انتقال حرارت ، کارهایی انجام شده است، در این روش از دستگاههایی استفاده می‌شود که دارای لوله‌های مبدل حرارتی است که حرارت ازطریق این لوله‌ها منتقل می‌شود. این لوله‌ها به تعداد زیاد وجود دارند و اگر آُُُُنها را در سطح تبخیر کننده پخش کنیم، سطح مجموع افزایش می‌یابد.
دستگاه تبخیر با لوله‌های مبدل افقی
در این دستگاهها ، از بخار داغ به عنوان منبع حرارتی استفاده می‌شود که همان Steam است، البته این جدا از بخاری است که محصول عمل است و Vapor نامیده می‌شود. محلولی که می‌خواهیم غلیظ کنیم، تحت عنوان خوراک یا Feed در بیرون لوله‌ها می‌باشد.
لوله‌های مبدل ، به محفظه‌هایی وصل می‌باشند. باید توجه داشت که خوراک یا Feed در خارج لوله‌ها در جریان هستند و بخار یا Steem در داخل لوله‌ها در جریان است. در جدار لوله‌ها ، انتقال حرارت انجام می‌شود و به محلولی که در بین لوله‌هاست، برخورد می‌کند. محلولی که غلیظ می‌شود، تحت عنوان Thick Liquid خارج می‌شود. بخاراتی که محصول عمل هستند، یعنی Vapor ، به بالای تبخیر کننده می‌روند و از آن خارج می‌شوند.
اگر تبخیر کننده‌ها یک مرحله‌ای باشد، Vapor استفاده ای نخواهد داشت، ولی اگر تبخیر کننده چند مرحله‌ای باشد، Vapor مرحله اول ، Steam مرحله بعد خواهد بود. بخاری هم که سرد شده و محتویات گرمایی‌اش را از دست داده، تحت عنوان Vent خارج می‌گردد و قسمتی از بخارات که به مایع تبدیل شده، Drips نامیده می‌شود.
محلول داخل لوله‌ها باید حالت جوشیدن پیدا کند، برای اینکه باید شرایط دمایی و فشاری مناسب فراهم گردد. نکته جالب دیگر این است که در لوله‌ها باید دریچه‌های آدم رو تعبیه گردد تا سرویس دستگاه امکان‌پذیر شود.
اشکال دستگاه
یکی از مشکلاتی که در این دستگاهها ممکن است بوجود آید، وجود کف است. کف یا Foam باعث ایجاد اختلال در سیستم می‌شود و ممکن است مانعی در مسیر حرکت بخار باشد. پس باید تمهیداتی اندیشیده شود که وجود کف را به حداقل برساند.
دستگاه تبخیر با لوله‌های مبدل عمودی
تفاوتی که بین این نوع دستگاهها و دستگاههای با لوله‌های افقی وجود دارد، در قسمت تعبیه لوله‌هااست. در این دستگاهها ، لوله‌ها به صورت عمودی در روی دستگاه سوار شده‌اند. تفاوت دیگری که وجود دارد برخلاف لوله‌های مبدل افقی ، Steam در خارج لوله‌ها در جریان است و Feed در داخل لوله‌هاست و مسیر حرکت آن روبه بالاست. در حین حرکت Feed و Steam ، این دو با هم برخورد کرده و محلول باقیمانده (بعد از تبخیر) به قسمت Thick Liquor دستگاه می‌رود و از آنجا خارج می‌شود.
اشکال دستگاه
در این نوع دستگاهها مشکلات اساسی وجود دارد:
مشکل ویسکوزیته در اثر افزایش غلظت :
با عمل تبخیر و افزایش غلظت محلول ، ویسکوزیته آن افزایش می‌یابد و جریان یافتن آن مشکلتر می‌شود و محلول ویسکوز شده ، انتقال حرارتش کمتر است. در حالی که محلول با ویسکوزیته کم ، انتقال حرارت بالا دارد.
ایجاد حباب :
ضمن حرکت محلول رو به بالا ، حباب ایجاد می‌شود و حباب ، ماهیت گازی دارد و گاز نسبت به مایع ، انتقال حرارت کمتری دارد. راه حل این مشکل ، سرعت بیشتر محلول داخل لوله‌هاست که با پمپاژ مایع حل می‌شود. (با این کار ویسکوزیته نیز کمتر می‌شود.)
مکانیسم دستگاه تبخیر با لوله‌های مبدل عمودی
با افزایش طول لوله‌ها ، سرعت محلول بیشتر و ویسکوزیته کمتر می‌شود و حبابها را هم در خود حل می‌کند. اگر طول لوله ، یک متر باشد، بخار ایجاد شده منبسط می‌شود و به مایع نیرو وارد می‌کند و آن را به جلو می‌راند. وقتی طول لوله ، 2 متر باشد، این نیرو بیشتر شده و سرعت حرکت محلول نیز بیشتر می‌گردد.
تبخیر کننده فیلمی
تبخير كننده فيلمي وسيله اي صنعتي است كه بوسيله آن محلول ها غيظ مي شوند. مخصوصاً براي تركيباتي كه نسبت به حرارت حساس هستند از نوع فيلم پايين رونده استفاده مي شود. تبخير كننده ها نوع خاصي از مبدل هاي حرارتي هستند . در حالت كلي تبخير درون لوله ها انجام مي گيرد. اما انواعي از تبخير كننده ها نيز هستند كه فرآيند اعمال شده بر سيال، در خارج لوله انجام مي گيرد. فرآيندي كه در آن به منظور تبخير سيال فيلم بصورت پيوسته پايين مي آيد، بوسيله جاذبه زمين كنترل مي شود.
تبخيركننده يك مرحله اي و چندمرحله اي (One Stage and Multi Stage Evaporator)
بسياري از تبخيركننده ها با حرارت ناشي از ميعان بخار آب در لوله هاي فلزي، گرم مي شوند. دراكثر مواقع ماده اي كه گرم مي شود در لوله قرار مي گيرد. علت اين موضوع سادگي شستشوي لوله ها مي باشد زيرا مايع غليظ رسوب بيشتري مي دهد. فشار بخار آب اغلب پايين و زير 3 atm و مايع معمولاً در خلاً و در فشار 0.05 atm مي باشد.
شكل 2 - نمايي از تبخير كننده فيلمي يك مرحله ا ي
وقتي از يك تبخير كننده استفاده شود، بخار حاصل از مايع در حال جوش به مايع تبديل مي شود و دور ريخته مي شود. به اين روش، تبخير يك مرحله اي گويند كه روش ساده و با هزينه ساخت پايين مي باشد. اگر بخار خروجي از يك تبخير كننده وارد محفظه بخار تبخيركننده ديگري شود و بخار حاصل از اين تبخيركننده وارد مبرد گردد، در اين عمل از دو دستگاه تبخيركننده استفاده كرده ايم، اما بخار حاصل از مرحله اول به جاي دور ريخته شدن وارد يك تبخيركننده ديگر مي شود و در آنجا صرف تبخير محلول مي شود. در اين حالت اقتصاد بخار را بهبود داده ايم. يعني با همان ميزان بخار ورودي از utility تقريباً دو برابر مرتبه تبخير قبل انجام داده ايم. با اين كار هزينه عملياتي كاهش مي يابد، يعني انرژي كمتري نياز است حال آنكه هزينه ساخت دستگاه افزايش يافته است.
شكل 3 - نمايي از يك تبخير كننده فيلمي دو مرحله اي. بخار حاصل از مايع تغليظ شده به مرحله بعد مي رود .