Определим расход греющего пара на двухкорпусную выпарную установку.

;

Заменим:

;

.

Решают уравнение относительно :

;

, ,

– коэффициент самоиспарения перепускаемого конденсата количество теплоты, идущее за счёт конденсата на испарение воды.

;

;

.

Определим расход греющего пара на трёхкорпусную выпарную установку.

;

Заменим:

;

.

Получаем в конечном итоге:

.

Откуда находим .

Определим расход греющего пара на многокорпусную выпарную установку.

;

;

;

…

…

.

Заменим коэффициенты при величине d на х, коэффициенты при С₀ на y, коэффициенты при ε₁ на z^', коэффициенты при ε₂ на z^'' и т.д.

;

;

;

…

…

.

Обозначим:

;

;

;

;

;

.

Тогда ;

Откуда ;

– общий расход пара.

Упрощения расчётных величин

Для упрощения расчётов принимают значения коэффициентов испарения =1, т.е. . Произведение 2-х коэффициентов самоиспарения =0, т.е. .

В частном случае:

• Если нет мятого пара – R=0;

• Если нет отбора экстра пара – ε=0;

• Если нет перепуска конденсата из корпуса в корпус – σ=0;

• Если раствор поступает в корпус при температуре кипения – β=0.

Число корпусов	Величина
Хn
1
2
3
4
Yn
1
2
3
4
Z1
1	—
2
3
4
Z2
1	—
2	—
3
4
Z3
1	—
2	—
3	—
4

Тепловой расчёт выпарного аппарата

В расчёте необходимо определить поверхность теплообмена.

Определяется из уравнения теплопередачи:

, где

, где

, где

Н – высота труб (для вертикальной установки) или диаметр трубы (для 1-ой горизонтальной трубы);

– разность температур конденсирующегося пара и стенки.

Коэффициент теплоотдачи в вертикальных трубах при естественной циркуляции:

или , откуда

;

Критерий : , где

– коэффициент теплопроводности раствора;

и – плотности жидкости и пара;

– плотность пара при атмосферном давлении;

– поверхностное натяжение раствора (Н/м);

– удельная теплоёмкость раствора;

– динамическая вязкость;

– произведение среднего диаметра пузырьков, возникающих при кипении, на число пузырьков, образующихся в единицу времени при .

При .

Скорость раствора на входе в трубы должна быть не менее 2-х м/с.

– кратность циркуляции, где

– количество циркулирующего раствора;

– количество выпаренной воды.

Для аппаратов с естественной циркуляцией .

Порядок расчёта выпарного аппарата

Известно:

Количество корпусов, схема движения, раствор и его физические характеристики, производительность установки ( , ), концентрация раствора ( , ), давление греющего пара, давление пара в конденсаторе ( ), место и количество отбора экстра пара, подогрев раствора до температуры кипения, выпадают ли кристаллы.

Определяют:

Общее количество выпаренной во всей установке воды W;

Количество выпаренной воды по корпусам с учётом отбора экстра пара;

Концентрация раствора по корпусам;

Распределяют по корпусам, предварительно принимая их равными в каждом корпусе; по данным давлениям определяют температуру насыщенного водяного пара;

Температурные депрессии по корпусам и во всей установке в целом;

Полную разность температур; полезную разность температур; определяют температуру кипения в каждом корпусе;

Коэффициенты теплопередачи по корпусам;

Расход теплоты в каждом корпусе;

Производят распределение полезной разности температур;

Поверхность нагрева;

Производят сравнение принятых давлений и температур с полученными по расчёту (расхождение в пределах 5-10%);

По полученным результатам производят конструктивный расчёт элементов аппарата.