alt=One of the Belfast's evaporators. It is wrapped and also entirely hidden by insulating blankets.|miniatura|Aquest evaporador de vapor a bord del HMS Belfast va destil·lar fins a sis tones d'aigua dolça per hora per a la caldera i per beure. Un evaporador, destil·lador o aparell de destil·lació és una peça de l'equip del vaixell que s'utilitza per produir aigua potable fresca per destil·lació a partir de l'aigua de mar.Tenint en compte que l'aigua dolça necessària per a donar de beure a la tripulació durant uns mesos, ocupa molt de volum, pot fer-se malbé durant el seu emmagatzematge, i és un subministrament essencial per a qualsevol viatge llarg, la capacitat de produir aigua dolça en ple viatge al mig de l'oceà és molt important a bord de qualsevol vaixell.
Destil·ladors primitius en els velers. miniatura|Esquema d'un alambí. Tot i que els destil·ladors sovint s'associen amb els vaixells de vapor, el seu ús és anterior a aquest. Obtenir aigua dolça a partir de l'aigua de mar és un sistema teòricament senzill però que, a la pràctica, presenta moltes dificultats. En l'actualitat i des de fa molts anys hi ha diverses solucions experimentades i satisfactòries que funcionen amb un gran rendiment.
En els primers temps no va ser així. El rendiment era baix (entenent per rendiment la quantitat de combustible necessari per obtenir una certa quantitat d'aigua potable) i, en molts casos, l'aigua obtinguda no era prou bona per beure.
L'aparell de destil·lació només solia estar instal·lat en els vaixells de guerra més grans i en alguns vaixells d'exploració en aquest moment: la gran tripulació d'un vaixell de guerra necessitava gran quantitat d'aigua i no es disposava de l'espai suficient per portar suficient aigua a bord. Els vaixells de càrrega, i les seves tripulacions més petites, simplement portaven abord el seu subministrament d'aigua emmagatzemat en diversos tipus de recipients. Una selecció de sistemes de destil·lació documentats és la següent:
1539. Blasco de Garay. 1560. "Jornada de Gerba". 1578. Martin Frobisher. Segons alguns va obtenir aigua dolça a partir d'aigua de mar congelada. 1606. Pedro Fernández de Quirós portava un alambí per a destil·lar aigua de mar. 1717. Un metge de Nantes, el Sr. Gauthier, va proposar un alambí que no funcionava bé a alta mar, amb el balanceig de la nau. 1763. Poissonier. Condensador de contracorrent. 1771. Mètode del Dr. Irving, adoptat per Marina Real Britànica. 1771. James Cook, en el seu vaixell HMS Resolution, portava un alambí de coure i va fer algunes proves per comprovar el consum de carbó cap a la producció d'aigua dolça. 1781. el HMS Resolution, vaixell d'exploració del Pacífic de Cook, de 1771 portava un destil·lador 1783. Louis Antoine de Bougainville
1805. el HMS Victory Nelson. HMS Victory de 1805 anava equipat amb un aparell de destil·lació a la cuina., pp.78-79
1817. Louis Claude de Saulces de Freycinet 1821. Publicació dels detalls d'un aparell de destil·lar aiguardent de vi en procés continu, del català Joan Jordana i Elias. Aquest alambí presentava molts avantatges sobre els anteriors i va ser adoptat ràpidament a Catalunya.
Aigua potable per alimentar la caldera Amb el desenvolupament de la màquina de vapor marina, les seves calderes també requerien un subministrament continu d'aigua d'alimentació.
Les primeres calderes de vapor usaven aigua de mar directament, però això donava problemes amb l'acumulació de salmorra i escates., p.30 Per eficiència, a més de conservar l'aigua d'alimentació, els motors marins generalment han estat condensant motors. Per 1865, l'ús d'un condensador de superfície millorat permetia l'ús d'aigua dolça,, p.60 ja que l'aigua d'alimentació addicional que ara es requeria era només la petita quantitat requerida per a compensar les pèrdues, en lloc del total passat a través de la caldera. Tot i això, un gran vaixell de guerra podria requerir fins a 100 tones de maquillatge d'aigua dolça per al sistema d'aigua d'alimentació per dia, quan està en plena potència., p.164 També es va prestar atenció a la desaireació de l'aigua d'alimentació, per reduir encara més la corrosió de la caldera.
El sistema de destil·lació per a l'aigua d'alimentació de la caldera en aquest moment generalment es denominava evaporador, en part per distingir d'un sistema separat o destil·lador utilitzat per beure aigua. Els sistemes separats es van utilitzar sovint, especialment en els primers sistemes, a causa del problema de la contaminació dels lubricants oliosos en el sistema d'aigua d'alimentació i causa de les capacitats molt diferents requerides en els vaixells més grans. Amb el temps, les dues funcions es van combinar i els dos termes es van aplicar als components separats del sistema.
Destil·ladors d'aigua potable. El primer subministrament d'aigua per destil·lació de vapor de caldera va aparèixer en els primers vapors de pales i va usar una caixa de ferro simple en les caixes de paletes, refredada per esquitxades d'aigua. Un subministrament de vapor directe de la caldera, evitant el motor i els seus lubricants, va ser conduït a ells., pp.78-79 Amb el desenvolupament de camises d'escalfament de vapor al voltant dels cilindres dels motors, com el motor del maleter, la fuita d'aquesta font, un cop més sense lubricar, podria condensar-se.
Evaporadors Subministrament combinat Les primeres plantes de destil·lació que bullien un subministrament d'aigua separat del de la caldera principal, van aparèixer al voltant de 1867., pp.78-79 Aquests no van ser escalfats directament per una flama, però tenien un circuit de vapor primari que usava vapor de caldera principal a través de bobines dins d'un tambor de vapor o evaporador. El destil·lat d'aquest recipient passar després a un recipient adjacent, el condensador de destil·lació. Com aquests evaporadors van utilitzar un subministrament d'aigua de mar "neta" directament, en lloc d'aigua contaminada del circuit de la caldera, podrien utilitzar-se per subministrar aigua d'alimentació i aigua potable. Aquests destil·ladors dobles aparèixer al voltant de 1884. Per seguretat contra falles, els vaixells, excepte els més petits, estaven equipats amb dos jocs.
Evaporadors de buit Els evaporadors consumeixen una gran quantitat de vapor i, per tant, combustible, en relació amb la quantitat d'aigua dolça produïda. La seva eficiència es millora al treballar amb buit parcial, subministrat pels condensadors del motor principal., pp.160-164 En els vaixells moderns que funcionen amb dièsel, aquest buit pot ser produït per un ejector, generalment operat per la sortida de la bomba de salmorra. Treballar al buit també redueix la temperatura necessàira per bullir l'aigua de mar i, per tant, permet que els evaporadors facin servir la calor residual a temperatures més baixes del sistema de refrigeració dièsel.
Tosca Un dels majors problemes operatius amb un evaporador és l'acumulació de tosca. El seu disseny està dissenyat per reduir això i perquè la seva neteja sigui el més efectiva possible. El disseny habitual, desenvolupat per Weir i Admiralty, és per a un tambor cilíndric vertical, escalfat per bobines ofegades que transporten vapor a la part inferior., pp.160-164 Ja que estan completament submergits, eviten la regió més activa per al dipòsit d'escates, al voltant de la línia de flotació. Cada bobina consta d'un o dos espirals en un pla. Cada bobina es retira fàcilment per a la seva neteja, i se subjecta mitjançant unions de canonades individuals a través del costat de l'evaporador. També es presenta una porta gran, que permet retirar o reemplaçar les bobines. La neteja es pot realitzar mecànicament, amb un martell de tosca manual. Això també té un risc de dany mecànic en els tubs, ja que les picades més petites tendeixen a actuar com un nucli per a la incrustació o la corrosió. També és una pràctica comuna alliberar les escates de llum per xoc tèrmic, passant vapor a través de les bobines sense refredar l'aigua present o escalfant les bobines, després introduint aigua de mar freda., p. 227 El 1957, la nau d'assaigs HMS Cumberland, 1 creuer pesat obsolet, es va usar per a les primeres proves del destil·lador del "element de flexió", on els serpentins d'escalfament no rígids es van flexionar contínuament en servei i així es va alliberar de la tosca tan aviat com va formar una capa rígida.
Tot i la salinitat òbvia de l'aigua de mar, la sal no és un problema per a la deposició fins que arriba a la concentració de saturació., p.30 Com que això és aproximadament set vegades més que l'aigua de mar i els evaporadors només s'operen a una concentració de dues vegades i mitja,, p. 156-166 això no és un problema en el servei.
Un problema més gran per a la descamació és la deposició de sulfat de calci., pp.160-164 El punt de saturació per a aquest compost disminueix amb temperatures superiors a 60 ° C (140 ° F), de manera que a partir d'al voltant de 90 ° C (194 ° F) un dipòsit dur i tenaç.
Per controlar encara més la formació d'incrustacions, es pot proporcionar equip per injectar automàticament una solució de àcid cítric feble en l'alimentació d'aigua de mar. La relació és 1: 1350, en pes d'aigua de mar., p. 225-226
Evaporadors compostos L'operació d'un evaporador representa un consum costós de vapor de la caldera principal, per tant de combustible. Els evaporadors per un vaixell de guerra també han de ser adequats per a subministrar les calderes a plena potència quan sigui necessari, encara que això poques vegades cal. La variació del buit sota el qual funciona l'evaporador i, per tant, el punt d'ebullició de l'aigua d'alimentació, pot optimitzar la producció ja sigui per a un rendiment màxim o una major eficiència, segons el que es necessiti en aquest moment. La major sortida s'aconsegueix quan l'evaporador funciona a una pressió propera a l'atmosfèrica i a una temperatura alta (per vapor saturat, això tindrà un límit de 100 ° C), que pot tenir una eficiència de 0.87 kg d'aigua d'alimentació produïda per cada kg de vapor subministrat., pp.160-164
Si el buit del condensador augmenta al màxim, la temperatura de l'evaporador es pot reduir al voltant de 72 °C. L'eficiència augmenta fins que la massa d'aigua d'alimentació produïda és gairebé igual a la del vapor subministrat, encara que la producció ara està restringida al 86% del màxim anterior., pp.160-164
Els evaporadors generalment s'instal·len com un conjunt, on dos evaporadors s'acoblen a un sol destil·lador. Per a més fiabilitat, els barques grans tindran un parell d'aquests conjunts. És possible organitzar aquests conjunts d'evaporadors en paral·lel o en sèrie, per a una producció màxima o més eficient., pp.160-164 Això organitza els dos evaporadors de manera que el primer funcioni a pressió atmosfèrica i alta temperatura (la caixa de sortida màxima), però després utilitza la sortida de calor resultant del primer evaporador per conduir un segon, funcionant al màxim buit i baixa temperatura (la eficiència màxima cas). La producció total d'aigua d'alimentació pot excedir el pes del vapor que es subministra primer, fins a un 160% de la mateixa. No obstant això, la capacitat es redueix, fins al 72% del màxim.
Bombes d'evaporació