उपकरणों के तापमान की स्थिति को बदलने या बदलने के साथ-साथ उत्पादन रिक्त स्थान के लिए आवश्यक परिस्थितियों को बनाने के लिए विभिन्न उद्योगों में हीट-एक्सचेंज तकनीकी प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उन उद्यमों में जहां तरल मीडिया की विशेषताओं को बदलने के लिए कार्य निर्धारित किए जाते हैं, गर्मी का उपयोग उबलने को बनाए रखने के साधन के रूप में किया जा सकता है। तकनीकी रूप से, हीट एक्सचेंज प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए कार्यात्मक घटकों के एक विशेष सेट के साथ प्रदान किए गए बाष्पीकरणकर्ताओं की मदद से इसी तरह की समस्याओं को हल किया जाता है।
वाष्पीकरण प्रक्रिया क्या है?
औद्योगिक क्षेत्र में, वाष्पीकरण को तरल समाधानों को केंद्रित करने की एक विधि के रूप में माना जाता है, जो वाष्पशील सक्रिय मिश्रण में घुलने वाले कम-वाष्पशील या गैर-वाष्पशील पदार्थों पर आधारित होते हैं। यह प्रक्रिया परिणामस्वरूप की जाती हैउबालने के दौरान विलायक का वाष्पीकरण। यह प्रक्रिया अक्सर क्षार, लवण, साथ ही उच्च उबलते तरल पदार्थों के अधीन होती है। लेकिन प्रत्येक मामले में, प्रक्रिया का मुख्य कार्य उच्च स्तर की एकाग्रता में शुद्ध विलायक या व्यक्तिगत पदार्थ प्राप्त करना है। अगर हम समाधान के एक विशिष्ट घटक के लक्षित शुद्धिकरण के बारे में बात कर रहे हैं, तो वाष्पीकरण प्रक्रिया को क्रिस्टलीकरण ऑपरेशन द्वारा पूरक किया जा सकता है, जिसमें ठोस रूप में लक्ष्य पदार्थ का गठन संभव है।
तकनीकी दृष्टि से, वाष्पीकरण कई ताप विनिमय कार्यों का एक संयोजन है। इस प्रक्रिया के तकनीकी संगठन की जटिलता के लिए विशेष उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है। इस क्षमता में, एक अनुकूलित डिजाइन के साथ एक वैक्यूम बाष्पीकरण का उपयोग किया जाता है, जिसे मुख्य वाष्पीकरण प्रक्रियाओं के साथ-साथ सहायक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि वाष्पीकरण में आक्रामक मीडिया - गर्म तरल पदार्थ, गैसों, जल वाष्प, आदि का उपयोग शामिल है। इसमें जोड़ा गया रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थों से प्रतिकूल पृष्ठभूमि है। प्रतिकूल तकनीकी प्रभाव के इन और अन्य कारकों के लिए बाष्पीकरणकर्ताओं की असेंबली के लिए विशेष सामग्रियों के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो संरचनाओं के सुरक्षात्मक गुणों को बढ़ाता है।
बाष्पीकरण का मूल उपकरण
अधिकांश आधुनिक औद्योगिक बाष्पीकरण एक कंडेनसर और एक वाष्पीकरण कक्ष के साथ हीट एक्सचेंजर पर आधारित एक बहु-घटक प्रणाली का उपयोग करते हैं। समाधान की प्रक्रिया और अधिक कुशल एकाग्रता को अनुकूलित करने के लिए, की उपस्थितिविभाजक एक इकाई है जो गैस डक्ट के माध्यम से एक अलग क्रम में जुड़ा हुआ है और माध्यमिक भाप को हटाने का आयोजन करता है। बाहरी प्रकार के विभाजक अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं, जो केन्द्रापसारक बल की शर्तों के तहत काम करते हैं। मौलिक रूप से भिन्न वैक्यूम बाष्पीकरण क्या है? वैक्यूम बनाना आपको नरम वाष्पीकरण के प्रभाव को प्राप्त करने की अनुमति देता है। यह दो सकारात्मक बिंदु प्रदान करता है - वाष्पीकरण प्रक्रिया का त्वरण (सेवारत समाधान कक्ष में कम समय बिताता है) और केंद्रित पदार्थ की गुणवत्ता में वृद्धि। आउटपुट उत्पादों का उपयोग उसी लक्ष्य प्रसंस्करण उद्यम में अन्य तकनीकी कार्यों में किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, वे आउटलेट प्रवाह के साथ अलग-अलग मॉड्यूल के कनेक्शन को व्यवस्थित करते हैं, धन्यवाद जिससे न केवल अतिरिक्त गैस मिश्रण को हटाया जाता है, बल्कि दबाव बल और आंदोलन के संदर्भ में आवश्यक वितरण मापदंडों के साथ प्रवाह का विनियमन सुनिश्चित किया जाता है। रफ़्तार। इसके अलावा, कई बाष्पीकरणकर्ताओं को वैकल्पिक रूप से पूर्व-उपचार या अपशिष्ट कमजोर पड़ने वाली इकाइयों के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके जहां एक ही गैस का पुन: उपयोग किया जा सकता है।
जबरन संचलन के साथ उपकरण
डिज़ाइन एक ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर पर आधारित है जिसमें एक हीटिंग चैंबर और एक संकेंद्रित विभाजक है। काम करने की प्रक्रिया एक परिसंचरण पंप स्टेशन और एक फ्लैश पोत द्वारा समर्थित है। आमतौर पर, काम करने वाले मिश्रणों के आंदोलन की मजबूर प्रक्रिया को डबल-शेल बाष्पीकरणकर्ताओं में लागू किया जाता हैप्रतिधारा परिसंचरण योजना। ऐसे उपकरणों के हिस्से के रूप में, कार्बनिक और नमक यौगिकों से आसवन और भाप शोधन के लिए एक उपकरण भी है। मजबूर परिसंचरण बाष्पीकरण की औसत क्षमता लगभग 9000 किग्रा/घंटा है, और एकाग्रता अनुपात 65% तक पहुंच जाता है।
ऐसी इकाई के संचालन के दौरान, पंप द्वारा प्रदान किए गए बल के कारण तरल हीटिंग कक्ष की आकृति के साथ घूमता है। कक्ष में, तरल का तापमान क्वथनांक पर लाया जाता है, जिसके बाद विभाजक ब्लॉक में दबाव तेजी से कम हो जाता है। इस क्षण से, तरल के भाग के सक्रिय वाष्पीकरण की प्रक्रिया शुरू होती है। इस प्रकार की इकाई का उपयोग करने के क्या लाभ हैं? चिपचिपा और समस्याग्रस्त दूषित मिश्रण को संभालते समय यह सबसे प्रभावी उपाय है। उदाहरण के लिए, खारा समाधान के वाष्पीकरण के लिए, यह विकल्प एकल-प्रभाव वाले बाष्पीकरणकर्ताओं की तुलना में अधिक उपयुक्त है, जो उच्च परिसंचरण दर दिखा सकता है, लेकिन उनकी शक्ति औसत स्तर की उत्पादकता प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं होगी। वैसे, मजबूर परिसंचरण वाले आधुनिक बाष्पीकरणकर्ता मुख्य कक्ष में हीटिंग दीवारों पर नहीं, बल्कि विभाजक में उबलते और वाष्पीकरण संचालन करते हैं, इसलिए मुख्य कार्य इकाई का प्रदूषण कम से कम होता है।
प्लेट हीट एक्सचेंजर के साथ बाष्पीकरण करने वाले
ऐसे प्रतिष्ठानों की डिज़ाइन विशेषता विशेष प्लेटों की उपस्थिति है, जिसके कारण वैकल्पिक चैनलों के साथ हीटिंग कक्ष के माध्यम से काम करने वाले माध्यम को निर्देशित किया जाता है। प्लेटों को सील करने के लिए, विशेष गास्केट का उपयोग किया जाता है - वे भी हैंथर्मल इन्सुलेशन का कार्य करें, जिससे गर्मी हस्तांतरण की दक्षता बढ़ जाती है।
एक नियम के रूप में, ये लगभग 15 t/h की क्षमता वाले बहु-प्रभाव वाले बाष्पीकरणकर्ता हैं। पानी का ऊष्मीय प्रवाह और लक्ष्य उत्पाद अपने चैनलों के साथ प्रतिधारा में चलते हैं, जिससे ऊर्जा का एक हिस्सा निकल जाता है। मीडिया की गति के लिए बल एक ही परिसंचरण पंप द्वारा उत्पन्न होता है, हालांकि, प्लेटों का डिज़ाइन सर्किट में अशांति के प्रभाव का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो उत्पाद और शीतलक के हस्तांतरण का समर्थन करने के लिए आवश्यक शक्ति क्षमता को कम करता है। सक्रिय ताप विनिमय के परिणामस्वरूप, कार्यशील माध्यम उबलता है, जिसके बाद भाप बनती है। अपकेंद्री बल के कारण सेपरेटर ब्लॉक में अवशिष्ट द्रव उत्पादों को काट दिया जाता है।
यह उन कुछ मामलों में से एक है जब विभिन्न तकनीकी मीडिया के साथ काम करने की क्षमता के मामले में एक सार्वभौमिक बाष्पीकरणकर्ता की बात आती है। विशेष रूप से, प्लेट हीट एक्सचेंजर के साथ एक बाष्पीकरण संयंत्र के संचालन का सिद्धांत भाप-गैस और जलीय मीडिया के उपयोग की अनुमति देता है। साथ ही, एक उच्च सांद्रता गुणवत्ता सुनिश्चित की जाती है, क्योंकि वाष्पीकरण एक ही पास में एक समान मोड में समान रूप से किया जाता है। डिज़ाइन स्वयं आकार में अधिकतम रूप से अनुकूलित है, जो स्थापना और तकनीकी उपायों की सुविधा प्रदान करता है। तो, इस तरह के डिवाइस के लिए सभी संचार और कनेक्टिंग पाइपिंग के साथ इंस्टॉलेशन स्पेस की ऊंचाई 3-4 मीटर है।
तीन प्रभाव प्राकृतिक परिसंचरण बाष्पीकरण
संरचनात्मक रूप से, ऐसे उपकरणों को शॉर्ट की उपस्थिति से अलग किया जाता हैलंबवत स्थित हीट एक्सचेंजर और विभाजक का ऊपरी स्थान। काम कर रहे तरल पदार्थ को नीचे से आपूर्ति की जाती है, जिसके बाद यह कक्ष के माध्यम से हीटिंग पाइप के माध्यम से उगता है। आरोही फिल्म या गैस लिफ्ट के सिद्धांत को लागू किया जाता है। यदि तेल और गैस क्षेत्रों में, संबंधित गैस उत्पाद को बाहर निकालती है, तो तीन-पोत बाष्पीकरण के मामले में, गर्म वाष्प तरल को शेल-एंड-ट्यूब सर्किट के साथ उठाते हैं। पूरी प्रक्रिया उबलने की पृष्ठभूमि के खिलाफ होती है। वाष्प से अलग किए गए तरल को रिटर्न पाइप के माध्यम से हीट एक्सचेंजर में ले जाया जाता है, जिसके बाद इसे अगले पृथक्करण सत्र के लिए फिर से विभाजक के पास भेजा जाता है। वांछित एकाग्रता स्तर तक पहुंचने तक इस प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है।
इस मामले में वाष्पीकरण दर हीटिंग कक्ष और उबलते इकाई में तापमान अंतर से निर्धारित होती है। दोनों संकेतकों को स्वचालित नियंत्रण द्वारा समायोजित किया जा सकता है। वैक्यूम बाष्पीकरण में प्राकृतिक परिसंचरण एक तेज स्टार्ट-अप के साथ एक उच्च विशिष्ट क्षमता की अनुमति देता है। लेकिन किसी को जटिल या ऊष्मीय रूप से अस्थिर यौगिकों वाले समाधानों के रखरखाव पर भरोसा नहीं करना चाहिए। यह एक अति विशिष्ट उपकरण है, जिसकी गणना रासायनिक और खाद्य उद्योगों के लिए की जाती है, जहां इसे एक छोटे क्षमता भार के साथ बिंदु पृथक्करण संचालन करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, ग्लिसरीन बाष्पीकरणकर्ता 3600 किग्रा/घंटा की प्रसंस्करण गति प्रदान करते हैं।
बैरोमीटर का कंडेनसर कैसे काम करता है
विविधताहीट एक्सचेंजर्स का मिश्रण, जो अतिप्रवाह की प्रक्रिया में काम करने वाले मीडिया की सतह को अलग नहीं करते हैं, लेकिन उनके मिश्रण की अनुमति देते हैं। दूसरे शब्दों में, गर्म करने के क्षण में, सशर्त केंद्रित समाधान भाप या पानी द्वारा दर्शाए गए गर्म माध्यम की प्रक्रिया के संपर्क में आ सकता है। बैरोमीटर का कंडेनसर स्वयं एक जटिल बाष्पीकरण संयंत्र का हिस्सा है, जो ठंडा पानी और द्वितीयक भाप के मिश्रण की प्रक्रिया करता है। चूंकि नवगठित घनीभूत का आयतन भाप के आयतन से कम होता है, इसलिए एक प्राकृतिक निर्वात उत्पन्न होता है। इसे बनाए रखने के लिए, कंडेनसर से वायुमंडलीय हवा को निकालना आवश्यक है, जिसे शीतलक प्रवाह के साथ वहां भेजा जाता है। कुछ डिजाइनों में, हवा संधारित्र मामले में दोषों के माध्यम से भी प्रवेश कर सकती है। कंडेनसर से मिश्रित मिश्रण का उत्पादन बैरोमीटर की ट्यूब के माध्यम से किया जाता है। यह पहले से तरल में डूबा रहता है और एक हाइड्रोलिक सील बनाता है जो हवा को कंडेनसर में जाने से रोकता है।
कैपेसिटिव उपकरण के संचालन का सिद्धांत
तकनीकी वाष्पीकरण प्रक्रियाओं के लिए एक विशेष प्रकार का उपकरण। संचालन के सिद्धांत के संदर्भ में कैपेसिटिव इकाइयों के बीच मुख्य अंतर फ्री सर्कुलेशन मोड का समर्थन है, जो हीट एक्सचेंज सिस्टम में सर्किट के स्थान के आंतरिक विन्यास के कारण प्राप्त होता है। हीट एक्सचेंज नेटवर्क का बुनियादी ढांचा ट्यूब बंडलों, कॉइल्स और अन्य तत्वों द्वारा बनता है जो एक बहु-चरण और कई मामलों में स्थितियां बनाते हैं।तापीय ऊर्जा के हस्तांतरण की कठिन प्रक्रिया। वैसे, कैपेसिटिव बाष्पीकरण व्यावहारिक रूप से चिपचिपा, गर्मी-संवेदनशील और क्रिस्टलीकरण समाधानों के साथ काम में उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि प्रवाह के मुक्त, लेकिन धीमी गति से संचलन होता है। इसके अलावा, इस प्रणाली में गर्मी हस्तांतरण गुणांक छोटे हैं, जो समग्र वाष्पीकरण प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं। कैपेसिटिव डिवाइस खुद को कैसे सही ठहराते हैं? वे छोटे-टन भार वाले उद्योगों में सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं, जहां आउटपुट वॉल्यूम के साथ गर्मी हस्तांतरण गुणांक इतना महत्वपूर्ण नहीं है। कैपेसिटिव बाष्पीकरणकर्ताओं की आंतरिक व्यवस्था, इसकी सभी कमियों के साथ, निर्देशित संचलन के आयोजन के लिए बहुत सारे अवसर खोलती है, जो संचार चैनलों को जोड़ने पर कम संरचनात्मक गतिशीलता वाले उद्यमों में बहुत महत्वपूर्ण है।
बाष्पीकरण गणना
एक एकीकृत बाष्पीकरण डिजाइन में, प्रत्येक घटक के लिए व्यक्तिगत गणना की जाती है, क्योंकि उत्पादन प्रक्रिया की विशेषताएं प्रत्येक चरण में बदल सकती हैं। एक नियम के रूप में, निम्नलिखित को प्रारंभिक डेटा के रूप में उपयोग किया जाता है:
- अनुमानित भाप का दबाव;
- एकाग्रता की गर्मी;
- प्रारंभिक समाधान के गुण;
- हीट लॉस लेवल;
- गर्मी हस्तांतरण गुणांक;
- डिज़ाइन पैरामीटर जो पहले से सेट हैं और जिन्हें बदला नहीं जा सकता है।
तीन-प्रभाव वाले बाष्पीकरण संयंत्रों के लिए, उपर्युक्त प्रारंभिक डेटा के साथ गणना एक साथ कई मापदंडों का उपयोग करके की जा सकती है, जिसमें परिसंचरण पंप की शक्ति, हीटिंग कक्ष की मात्रा,सेवित तरल की अधिकतम मात्रा, आदि। सबसे महत्वपूर्ण डिजाइन कार्यों में एक ही बैरोमीटर के कंडेनसर की डिजाइन गणना, विभाजक और पाइपिंग तत्वों की विशेषताओं का निर्धारण शामिल है। विशेष रूप से, निरंतर वाष्पीकरण वाले सिस्टम में वाष्पीकरण की तीव्रता नोजल के व्यास और संक्रमण पाइप की लंबाई पर निर्भर करेगी।
कार्यप्रवाह आवश्यकताएँ
वाष्पीकरण प्रक्रिया के संगठन के लिए परिकलित संकेतक अपेक्षित प्रभाव नहीं दे सकते हैं यदि बाहरी वातावरण की आवश्यकताएं पूरी नहीं होती हैं। बहुत कुछ उस कमरे के अंदर की स्थितियों पर निर्भर करेगा जहां उपकरण का उपयोग किया जाता है। आवश्यकताओं के अनुसार, एक बार-थ्रू बाष्पीकरण केवल उन कमरों में किया जा सकता है जिनका क्षेत्रफल कम से कम 4.5 मीटर2 है और चिमनी की तरह 3.2 मीटर की ऊंचाई है। गेट और थ्रस्ट सेटिंग के साथ एडजस्टेबल हुड देना अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं होगा।
वेंटिलेशन सिस्टम विशेष नियमों के अनुसार बनाया गया है। इसमें इनफ्लो चैनल और एग्जॉस्ट सिस्टम शामिल होना चाहिए जो सीधे उन क्षेत्रों से जुड़े हों जहां वाष्पीकरण प्रक्रिया सीधे की जाती है। यह स्पष्ट है कि दो दिशाओं में नियमित मोड में काम करने वाले एक जटिल वेंटिलेशन सिस्टम को गंभीर शक्ति समर्थन की आवश्यकता होगी। लेकिन साथ ही, चैनलों और ऑपरेटिंग उपकरणों से निकलने वाला शोर 75 डीबी से अधिक नहीं होना चाहिए। और यह आग की आवश्यकताओं के अनुपालन का उल्लेख नहीं करना है औरविद्युत सुरक्षा। यदि बाष्पीकरणकर्ता नियमित रूप से गैस मिश्रण के साथ काम करता है, तो एक विशेष वायु degassing प्रणाली का आयोजन किया जाना चाहिए। यह हीट एक्सचेंज संचार के एकल परिसर का हिस्सा हो सकता है, जो कुछ परिचालन पहलुओं में, दोनों प्रणालियों के कार्यों को पूरक करने की अनुमति देगा।
निष्कर्ष
वाष्पीकरण और एकाग्रता संचालन लंबे समय से उद्योगों में मुख्य और माध्यमिक तकनीकी प्रक्रियाओं के रूप में उपयोग किया जाता है। ज्यादातर मामलों में, उत्पादों के निर्माण के आगे के चरणों या तकनीकी साधनों को तैयार करने के लिए इस तरह से सामग्री तैयार की जाती है। ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए वैक्यूम बाष्पीकरण करने वालों और प्रतिष्ठानों को सबसे अधिक उत्पादक उपकरणों में रखा जा सकता है। उच्च प्रदर्शन संकेतकों को एक पंपिंग स्टेशन के रूप में बाहरी शक्ति स्रोत से संचालित एक परिसंचरण बाष्पीकरण के कार्य की उपस्थिति से समझाया जाता है। हीटिंग कक्ष और विभाजक के साथ परिसंचरण समूह की बातचीत के विभिन्न संयोजन हैं, लेकिन सिद्धांत रूप में, इस प्रकार की बहु-घटक प्रणालियां उत्पाद एकाग्रता की गुणवत्ता और गतिशीलता की गुणवत्ता के मामले में तकनीकी संचालन का उच्चतम प्रदर्शन प्रदान करती हैं। वाष्पीकरण प्रक्रिया।
