Skraplacze

Urządzenia do skraplania par (skraplacze; są stosowane w celu ułatwienia obniżenia ciśnienia w wyparkach, odebrania ciepła czynnikowi chłodniczemu w obiegu chłodniczym lub rozdzielenia mieszaniny dwuskładnikowej w instalacjach destylacyjnych.

W skraplaczach bezprzeponowych para skrapla się w wyniku bezpośredniego zetknięcia z czynnikiem chłodzącym, którym w przemyśle - jest woda. Skraplacze bezprzeponowe znalazły zastosowanie w instalacjach wyparnych. Zaletą tych skraplaczy jest prosta budowa i duża sprawność. Zależ-nie od tego, czy kierunki przepływu pary i wody chłodzącej przez skraplacz są zgodne, czy przeciwne, rozróżnia się skraplacze współprądowe i przeciwprądowe.

Skraplacze współprądowe zużywają więcej wody, ale jej temperatura końcowa jest niższa, natomiast skraplacze przeciwprądowe zużywają mniej wody, lecz jej temperatura końcowa jest wyższa.

Ze skraplaczy zainstalowanych w instalacji wyparnej trzeba usuwać nieskraplające się gazy, głównie powietrze. W skraplaczach przeciwprądowych usuwane powietrze ma temperaturę prawie równa temperaturze wody chłodzącej, a więc i małą objętość właściwą. Wynika z tego, że zużycie energii na usunięcie tego powietrza jest niższe niż w skraplaczach współprądowych, w których temperatura powietrza jest wyższa, a jego objętość właściwa - większa.

W zależności od konstrukcji, skraplacze bezprzeponowe można podzielić na kaskadowe, półkowe i rozpryskowe.

Spośród skraplaczy kaskadowych powszechne zastosowanie znalazł skraplacz barometryczny (rys.12.12). Składa się on z cylindra z kaskadami i rury barometrycznej długości ok. 10 m. Kaskady z progami pokrywają ok. 60%, przekroju poprzecznego skraplacza. Woda chłodząca spływa po kaskadach z góry w dół, mieszając się przeciwprądowo z oparami. Wewnątrz skraplacza utrzymuje się obniżone ciśnienie. Pod wpływem ciśnienia atmosferycznego woda w rurze barometrycznej podnosi się i równoważy różnicę między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem w skraplaczu.

W czasie pracy do rury baromelrycznej skraplacza wpływa mieszanina wo­dy chłodzącej i skroplin pary wodnej (tzw. woda barometryczna). Gdy ciśnienie słupa wody w rurze przewyższy ciśnienie w skraplaczu i straty ciśnienia wy­wołane przepływem wody w rurze, woda barometryczna wypływa z rury do zbiornika wody barometrycznej.

Skraplacze barometryczne mają tę przewagę nad innymi, te nie wymagają stosowania pompy do usuwania skraplanych oparów i wody chłodzącej, którą zastępuje rura barometryczna.

Rys 12.12

Skraplacz barometryczny; 1- kaskady, 2 - rura barometryczna, 3 - zbiornik wody barometrycznej

Skraplacze półkowe odznaczają, się większym rozwinięciem powierzchni międzyfazowej woda-para w stosunku do skraplaczy kaskadowych. Odpowiednią burzliwość przepływu w celu maksymalnego mieszania faz uzyskuje się przez rozproszenie wody na krople.

Spośród kilku typów skraplaczy rozpryskowych dość często stosuje się skraplacz strumieniowy (rys. 12.13). Pracuje on na zasadzie ssącego działania wody wypływającej z dysz pod ciśnieniem. Opary dochodzące do skraplacza są porywane strumieniem wody przepływającej ze znaczną, prędkością przez stożkowe szczeliny.

Skraplacze typu strumieniowego charakteryzują się większym od innych zużyciem wody, natomiast koszt samego urządzenia i instalacji jest niższy.

Rys 12.13

Skraplacz strumieniowy

---