177539. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés bepárló berendezéshez
5 177539 6 nál a többfokozatú ellenáramú vagy vegyesáramú bepárló berendezést olyan sorbakapcsolt kondenz-expanziós tartálysorral, esetleg két tartálysorral kell ellátni, amelyben a másodrendű kondenzvizek, illetve adott esetben az elsőrendű kondenzvíz lehűlése is, az egyes bepárlótestek nyomásértékeinél és az egyes bepárlótestek nyomásértékei közé eső nyomásoknál megy végbe. Az egyes bepárlótestek nyomásértékei közé eső nyomásintervallumban az expanziót egy vagy több nyomásértéknél kell végrehajtani. A kondenzvíz-expanziós tartálysorban fejlődő gőzöket a bepárlandó oldat közvetett vagy közvetlen melegítésénél kell felhasználni. Egy többfokozatú ellenáramú vagy vegyesáramú bepárló berendezés oldat-előmelegítése a találmány szerint megvalósítható csak az oldat-expanziós tartálysorral vagy csak a kondenzvíz-expanziós tartálysorral vagy együttesen e két tartálysorral. Ez utóbbi alkalmazás különösen előnyős, mivel ez esetben a fokozatok közötti nyomásviszonyok mellett felszabaduló gőz nagyobb mennyisége előnyösebb feltételeket teremt a hőhasznosítás kialakítására. A találmány szerinti oldat- és/vagy kondenzvíz-expanziós tartálysorban keletkezett gőzök hasznosítására egy adott bepárló rendszeren belül igen sokféle lehetőség kínálkozik. így például a bepárló fokozatok nyomásai közötti nyomásértéken működő oldat- és kondenzvíz-expanziós tartályok gőzei olyan felületi hőcserélőbe vagy keverőkondenzátorba vezethetők, amelyekben ezek a gőzök a bepárlótestekbe betáplált oldatot melegítik elő, míg a bepárlótestek nyomásviszonyain működő expanziós tartályok gőzei a megfelelő bepárlótest gőzeivel egyesülve ugyanezen oldat további melegítésére, illetve gőztermelésre hasznosulnak. Az expanziós tartálysorokban fejlődő gőzök úgy is felhasználhatók, hogy az egyes bepárló fokozatokba betáplált oldat előmelegítésére sorbakötött, többfokozatú, csak felületi, csak keverőkondenzátoros, illetve felületi és keve- TÖkondenzátoros előmelegítést valósítunk meg. A többfokozat közül az elsőket a bepárló fokozatok nyomásai közötti nyomásértékeken működő expanziós tartályok gőzei, míg az utolsó a megfelelő fokozat nyomásán üzemelő expanziós tartályok gőzei és/vagy a megfelelő fokozatok gőzei melegítik. Több fokozatú keverőkondenzátor alkalmazása esetén az egyes keverőkondenzátorokat célszerű egymás fölött és olyan magasan elhelyezni, hogy a felsőkben részben előmelegített oldat hidrosztatikai nyomásánál fogva átáramoljon az alatta levőbe. A legalsó keverőkondenzátort szintén olyan magasan célszerű elhelyezni a bepárlótest felett, hogy az előmelegített oldat beáramlása a forralóba biztosítva legyen. Mivel az egyes bepárlótestek egyensúlyi gőznyomása között viszonylag kis nyomáskülönbség van (0,3—1 ata), 3—10 m magasságkülönbséggel általában már biztosítani lehet az egymás alatt elhelyezett keverőkondenzátorokba, illetve a bepárlótestbe az oldat átáramlását. A keverőkondenzátorok közötti ezen magasságkülönbség a folyadékzárat is biztosítja a különböző nyomású gőzökkel fűtött keverőkondenzátorok között. A találmányt példaképpeni folyamatábrák segítségével ismertetjük. Az 1. ábra több variációt szemléltető folyamatábra az ellenáramú bepárlásra. A 2. ábra a vegyesáramú bepárlásra szemléltet néhány változtatót. A 3. ábra konkrét példával kapcsolatos folyamatábra. A találmány szerinti kapcsolással nyert és felhasznált gőzök útját szaggatott vonallal rajzoltuk. * • • Az 1. ábrán öt 15, 14,13, 12, 11 bepáriótestböl kialakított ellenáramú forralósort tüntettünk fel. A 15 bepárlótestbe megy be a híg aluminátlúg. Ebből a 64 felületi hőcserélőbe, majd az 54 keverő kondenzátorba, onnan a 14 bepárlótestbe kerül. Innen az 53 keverőkondenzátoron át jut a 13 bepárlótestbe, majd ebből a 42 keverő kondenzátoron és az 52 keverő kondenzátoron át a 12 bepárlótestbe, ebből a 41 keverőkondenzátorba, onnan a 11 bepárlótestbe, ezután a bepárlósort elhagyva a 21, 22, 23, 24, 25, 26 oldat-expanziós tartályokon át hagyja el a berendezést. A 11 bepárlótestet friss gőzzel, atöbbi 12,13,14,15 bepárlótestet, ellenáramú kapcsolásban, mindig a megelőző bepárlótestben felszabadult gőzzel fűtjük. A 11 bepárlótestben tiszta kondenzvíz, a többi 12, 13, 14, 15 bepárlótestben alkalikus kondenzvíz keletkezik. Ez utóbbit a 31, 32, 33, 34, 35, 36 kondenzvíz-expanziós tartályokban expandálta tjük. A 22 oldat-expanziós tartály és a 32 kondenzvízexpanziós tartály nyomása azonos a 12 bepárlótestben levő aluminátlúg nyomásával. Ugyanez a helyzet a 24 oldatexpanziós tartály, a 34 kondenzvíz-expanziós tartály és a 13 bepárlótest, valamint a 26 oldat-expanziós tartály, 36 kondenzvíz-expanziós tartály és 14 bepárlótest esetében. A 21 oldat-expanziós tartály és a 31 kondenzvíz-expanziós tartály nyomása a 11 bepárlótest és a 12 bepárlótest lúgnyomásainak értékei közé esik, ugyanígy a 25 oldat-expanziós tartály és a 33 kondenzvíz-expanziós tartály nyomása a 12 bepárlótest és a 13 bepárlótest lügnyomásainak értékei közé, a 25 oldat-expanziós tartály és a 35 kondenzvíz-expanziós tartály nyomása a 14 bepárlótest és a 15 bepárlótest lúgnyomásainak értékei közé esik. Az ábra szerinti elrendezésnél a 41 keverőkondenzátort, a 42 keverőkondenzátort és a 64 felületi hőcserélőt a találmány szerint az 52 keverőkondenzátort, az 53 keverőkondenzátort és az 54 keverőkondenzátort hagyományos módon kapcsoltuk. A 3. ábra az alábbi konkrét példa folyamatábrája; Példa; Egy öt fokozatú ellenáramú bepárló berendezés ötödik 15 bepárlótestébe 260 m3/h 140 g/1 Na2Okaus2t koncentrációjú bepárlandó aluminátlúgot táplálnak be forrponton. (Az aluminátlúgok Na2Okaszt koncentrációján a szabad állapotban jelenlévő és az Al203-hoz kötött NaOH tartalmat értjük Na20-ban kifejezve.) A bepárlótestekben lévő aluminátlúgok hőmérséklete a következő; Az első 11 bepárlótestben 135 °C, a második 12 bepárlótestben 116 °C, a harmadik 13 bepárlótestben 98 °C, a negyedik 14 bepárlótestben 81 °C, az ötödik 15 bepárlótestben 65 °C. A 11 bepárlótestet 151,7 m-’/h, 240 g/1 Na2Okaus2t. koncentrációjú bepárolt aluminátlúg hagyja el. A bepárláshoz öt 21, 22, 23,24,25 oldat-expanziós tartályból és három másodrendű 32, 34, 36 kondenzvíz-expanziós tartályból és három másodrendű 32, 34, 36 kondenzvíz-expanziós tartályból álló expanziós sor csatlakozik. Az oldat-expanziós tartálysoron jelen elrendezés szerint a fokozatok nyomásán és a fokozatok közötti nyomáson, míg a kondenzvíz-expanziós soron hagyományos módon, a fokozatok nyomásán, valósul meg az expanzió. Az egyes 11,12,13,14,15 bepárlótestekbe betáplált aluminátlúg41,42,43,51, 52, 53, 54 keverőkondenzátorokban melegszik fel a betáplálás előtt A 15 ötödik bepáriótestböl elvett és a 14 negyedik bepárlótestbe betáplált aluminátlúg egy 54 keverőkondenzátorban melegszik elő a 14 negyedik bepáriótestböl és a 36 kondenzvízexpanziós tartályból származó gőzzel melegítve. A hamardik 13 bepárlótestbe, a második 12 bepárlótestbe és az első 11 bepárlótestbe betáplált aluminátlúg esetében a találmány szerinti kétlép-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
