1
Chương 3
Cô đặc
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2
3.4. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
Các loạithiếtbịcô đặcđun nóng bằng hơiđược dùng phổbiến, gồm hai phần
chính:
a) bộphậnđun sôi dung dịch (phòng đốt) trong đóbốtrí bềmặttruyền
nhiệtđể đun sôi dung dịch ;
b) bộphậnbốchơi (phòng bốchơi ) là một phòng trống, ởđây hơithứ
đượctáchkhỏihỗnhợplỏng - hơicủa dung dịch sôi (khác vớithiếtbịchỉcó
phòng đốt). Có thểcấutạo thêm bộphậnphânlyhơi-lỏng ởtrong phòng bốc
hơihoặcởtrên ống dẫnhơithứ, để thu hồicáchạt dung dịch bịhơithứmang
theo vớiyêucầuĐơngiản, gọn, chắc, dễchếtạo, sửachữa, lắp ráp, các chi
tiếtphải quy chuẩn hoá, giá thành rẻ;
Yêu cầukỹthuậtcủathiếtbị:
chếđộlàm việcổnđịnh, ít bám cặn, dễlàm sạch, dễđiềuchỉnh và kiểm
tra.
Cường độ truyền nhiệtlớn( hệsốtruyền nhiệtK lớn).
Phân loạithiếtbị:
-theo sựbốtrí bềmặttruyền nhiệt: nằm ngang, thẳng đứng,loại nghiêng;
-theo cấutạobềmặttruyềnnhiệt: vỏbọc ngoài, ống xoắn, ống chùm;
-theo chấttảinhiệt: đun nóng bằng dòng điện, bằng khói lò, bằng hơi
nước, bằng chấttải nhiệtđặcbiệt;
-theo tính chấttuần hoàn của dung dịch: tuần hoàn tựnhiên, tuần hoàn
cưỡng bức .. .
2
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3
Thiếtbịcô đặccóống tuần hòan ởtâm
Cấutạo:
-Phầndướicủathiếtbịlà phòng đốt, có các ống
truyền nhiệtvàống tuầnhoàntương đốilớn
- Dung dịch ởtrong ống còn hơiđốtđivàokhoảng
trống phía ngoài ống.
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
Nguyên tắclàmviệc:
Dung dịch trong ống truyềnnhiệtsôitạo thành hỗn
hợphơi-lỏng có khốilượng riêng giảmđivàbị
đẩytừdưới lên trên miệng ống
Trong ống tuần hoàn, thểtích dung dịch theo một
đơnvịbềmặttruyềnnhiệtlớnhơnso vớiống
truyền nhiệtdo đólượng hơitạoratrongống ít
hơn,vì vậykhốilượng riêng củah
ỗnhợphơi-lỏng
ởđây lớnhơn trong ống truyền nhiệt, sẽbịđẩy
xuống dưới
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 4
ưuđiểmcấutạođơngiản, dễsửachữa
và làm sạch,
nhượcđiểmtốcđộ tuần hoàn bịgiảmvì
ống tuần hoàn cũng bịđun nóng.
Thiếtbịcô đặccóống tuần hòan ởtâm
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
Kếtquảlà trong thiếtbịcó chuyểnđộng tuần hoàn
tựnhiên từdưới lên trong ống truyềnnhiệtvàtừ
trên xuống trong ống tuầnhoàn
Tốcđộ tuần hoàn càng lớnthìhệsốcấp nhiệt phía
dung dịch càng tăng và quá trình đóng cặntrênbề
mặttruyềnnhiệtcũng giảm.
-Tốcđộ tuần hoàn thường không quá 1,5 m/s.
Khi năng suấtthiếtbịlớncóthểthay ống tuần hoàn
bằng vài ống có đường kính nhỏhơn
Phía trên phòng đốt là phòng bốchơi trong đócóbộ
phậntáchbọt dùng để tách các giọtlỏng do hơithứ
mang theo.
3
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 5
Thiếtbịcô đặc phòng đốttreo
Cấutạo:
- Phòng đốtđặtởgiữathiếtbị, khoảng trống vành
khănởgiữa phòng đốtvàvỏđóng vai trò ống
tuần hoàn, hơiđốtđi vào phòng theo ống
- Phòng đốtcóthể đượclấy ra ngoài khi cầnsửa
chữahoặclàmsạch
-Tốcđộ tuần hoàn tốthơnvìvỏngoài không bịđốt
nóng
Nhượcđiểm:
-Cấutạoph
ứctạp
-Kíchthướclớn do có khoảng trống hình vành
khăn.
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 6
Thiếtbịcô đặc phòng đốt ngoài kiểuđứng
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
Cấutạo - Nguyên tắclàmviệc:
- Dung dịch đi vào phòng đốtđượcđun sôi tạo thành
hỗnhợplỏng đi qua ống vào phòng bốchơi
-Hơithứ đượctáchrađi lên phía trên, dung dịch
còn lạiđivềphòng đốt theo ống tuầnhoàn
-Cácống truyền nhiệtcóthểlàm dài (đến 7m) nên
cường độ tuần hoàn lớn, do đócường độ bốchơilớn
-Đôi khi ghép một vài phòng đốtvàomộtbuồng bốc
hơiđể làm việcthaythếkhi cầnlàmsạch và sửa
chữađể đảmbảo quá trình làm việc liên tục
4
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7
Cấutạo - Nguyên tắclàmviệc:
- Phòng đốtlàthiếtbịtruyềnnhiệt
ống chữU
- Dung dịch ởnhánh dướicủaống
truyền nhiệtchuyểnđộng từtrái qua
phải,còn ởnhánh trên từphải qua
trái
- Phòng đốtđượcđặttrênmộtchiếc
xe nhỏvà dễdàng tách khỏi phòng
bốchơiđể làm sạch và sửachữa
Ưuđiểm
-Cường độ tuần hoàn của dung dịch
lớnhơnloạiống tuần hoàn ởgiữa
và phòng đốttreo
-Dễdàng tháo phòng đốtđể sửa
chữavàlàmsạch.
Thiếtbịcô đặc phòng đốt ngoài nằm ngang
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8
Thiếtbịcô đặctuần hoàn cưỡng bức
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
Cấutạo - Nguyên tắclàmviệc:
- Dung dịch dưa vào phòng đốtbằng bơmtuần
hoàn
- Dung dịch đặcđiraởphầndướicủa phòng bốc
hơi, còn phần chính chảyvềống do bơmtuần hoàn
hút và trộnlẫnvới dung dịch đầuđi vào phòng đốt
-Tốcđộ của dung dịch ttrong ống truyềnnhiệtbằng
1,5 đến 3,5 m/s, do đóhệsốcấp nhiệtlớnhơn trong
tuần hoàn tựnhiên tới3 đến4 lần
-Cóthểlàm việcđượcởđiềukiệnhiệusốnhiệtđộ
có ích nhỏ(3 - 50C) vì cường độ tuần hoàn không
phụthuộcvàohiệusốnhiệtđộ mà phụthuộcvào
năng suấtcủabơm.
5
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 9
Ưuđiểm
- Tránh đượchiệntượng bám cặntrênbềmặt
truyền nhiệt
-Có thểcô đặcnhững dung dịch có độ nhớtlớn
mà tuần hoàn tựnhiên khó thựchiện.
Nhượcđiểm
-Tốnnăng lượng để bơm
-Thường ứng dụng khi cường độ bay hơilớn.
-Tuần hoàn cưỡng bứccóthểthựchiệnở
những thiếtbịkhác nhau(phòng đốt ngoài,
phòng đốt treo).
Thiếtbịcô đặctuần hoàn cưỡng bức
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 10
Cấutạo - Nguyên tắclàmviệc:
-Dung dịch chuyểnđộng dọc theo bề
mặttruyềnnhiệtởdạng màng mỏng từ
dưới lên trên
- Phòng đốtlàmộtthiếtbịtruyền nhiệt
ống chùm dài 6 ÷9 m, hơiđốtđivào
phía ngoài ống, dung dịch vào ởđáy
thiếtbị
- Khi sôi, hơithứchiếmhầuhếttiếtdiện
củaống đitừdướilênvớitốcdộrấtlớn
(~20 m/s) kéo theo màng chấtlỏng ởbề
mặtống cùng đilên, khimàngchấtlỏng
đitừdướilêntiếptụcbay hơi
-Nồng độ dung dịch tăng lên dầnđến
miệng ống là đạtnồng độ cầnthiết
Thiếtbịcô đặcloạimàng
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC