Однокорпусні випарна установка включає лише один випарної апарат (корпус). Розглянемо принципову схему одиночного безперервно діючого випарного апарату з природною циркуляцією розчину на прикладі апарату з внутрішньої центральної циркуляційної трубою.
Рис.1. Схема пристрою одиночного (однокорпусного) випарного апарату:
1 - нагрівальна камера; 2 - сепаратор; 3 - кіпятільниетруби; 4 - циркуляційна труба
Апарат складається з теплообмінного пристрою - нагрівальної (гріє) ка-заходи 1 і сепаратора 2. Камера і сепаратор можуть бути об'єднані в одному апараті (див. Рис.1) або камера може бути ви-несена і з'єднана з сепаратором трубами (див. Рис .9). Камера обігрівається зви-но водяним насиченим паром, поступаю-щим в її міжтрубний простір. Кон-денсат відводять знизу камери. Піднімаючись по обігрівається трубах 3, випарює розчин з утворенням вторинного пара. Відділення пара від рідинно-сті відбувається в сепараторе2. Звільнений-ний від бризок і крапель вторинний пар видалити-ється з верхньої частини сепаратора. Частина рідини опускається по циркуляційної трубі 4 під нижню трубну решітку гріючої камери. Внаслідок різниці щільності розчину в трубі 4 і парожидкостной емульсії в трубах 3 рідина циркулює по замкнутому контуру. Упаренний розчин видаляється через штуцер в днище апарату. Є також конструкції випарних аппара-тов без циркуляційної труби. Якщо випарювання проводиться під вакуумом, то вторинний пар від-сасивается в конденсатор пари, з'єднаний з вакуум-насосом (на рис. Не показані). Упаренний розчин видаляється з конічного днища апарату. Слід зазначити, що у всіх конструкціях випарних апаратів з циркуляцією розчину в трубах кипить розчин практично кінцевої концентрації, тому що за рахунок кипіння ці апарати є апаратами ідеального змішування.
Багатокорпусні випарні установки.
В сучасних випарних установках випаровуються дуже великі кількості води. У однокорпусному апараті на випарювання 1 кг води потрібно більше 1 кг пари, що гріє. Однак витрата пара на випарівая-ня можна значно знизити, якщо проводити процес в многокорпус-ної випарної установці. Принцип дії її зводиться до багаторазового використання тепла пари, що гріє, посту-Пающіє в перший корпус установки, шляхом обігріву кожного подальші-ного корпусу (крім першого) вторинним пором з попереднього корпусу. Схема багатокорпусної вакуум-випарної установки, що працює при прямоточном русі пари, що гріє і розчину, показана на рис.2.
Рис.2. Багатокорпусна прямоточная вакуум-випарну установка:
1 - 3 - корпуса установки; 4 - підігрівач вихідного розчину; 5 - барометричний конденсатор; 6 - пастка; 7 - вакуум-насос
Установка складається з декількох (в даному випадку трьох) корпусів. Вихідний розчин, зазвичай попередньо нагрітий до температури кипіння, надходить в перший корпус, що обігрівається свіжим (первинним) паром. Вторинний пар з цього корпусу направляється в якості гріючого-го в другий корпус, де внаслідок зниженого тиску розчин ки-піт при більш низькій температурі, ніж в першому.
З огляду на більш низького тиску в другому корпусі розчин, упарений в першому корпусі, переміщається самопливом в другий корпус і тут охолоджується до температури кипіння в цьому корпусі. За рахунок виділяється при цьому тепла утворюється додатково деяка кількість вторинної пари. Таке явище, яке відбувається у всіх корпусах установки, крім першого, носить назву самоіспаренія розчину.
Аналогічно упарений розчин з другого корпусу перетікає самопливом в третій корпус, який обігрівається вторинним пором з другого корпусу.
Попередній нагрів вихідного розчину до температури кипіння в першому корпусі проводиться в окремому підігрівач 4, що дозволяє уникнути збільшення поверхні нагрівання в першому корпусі.
Вторинний пар з останнього корпусу (в даному випадку з третього) відводиться в барометричний конденсатор 5, в якому при конденсації пари створюється необхідний розрідження. Повітря і неконденсірующаяся гази, що потрапляють в установку з парою і охолоджуючої водою (в конденсаторі), а також через нещільність трубопроводів і різко погіршують теплопередачу, відсмоктуються через пастку-бризгоулавліватель 6 вакуум-насосом 7.
За допомогою вакуум-насоса підтримується також стійкий вакуум, так як залишковий тиск в конденсаторі може змінюватися з коливанням температури води, що надходить в конденсатор.
Необхідною умовою передачі тепла в кожному корпусі повинно бути наявність деякої корисної різниці температур, яка визначається різницею температур пари, що гріє і киплячого розчину. Разом з тим, тиск вторинної пари в кожному попередньому корпусі повинно бути більше його тиску в подальшому. Ці різниці тисків створюються при надмірному тиску в першому корпусі, або вакуумі в останньому корпусі, або ж при тому і іншому одночасно.