4.3.3. Температурные потери
Обычно известны в выпарных установках давления греющего и вторичного паров, то есть их температуры. Разность между температурами греющего и вторичного паров называют общей разностью температур выпарных аппаратов:
(4.87)
Общая
разность температур
связана
с полезной разностью температур
соотношением:
(4.88)
Здесь
концентрационная температурная
депрессия,
гидростатическая
температурная депрессия.
определяют
как разницу температур кипения раствора
и чистого растворителя при
:
Таким образом, температура образующегося при кипении раствора вторичных паров ниже, чем температура кипения самого раствора, то есть часть температур теряется бесполезно.
характеризует
повышение температуры кипения раствора
с увеличением гидростатического
давления. Обычно по высоте кипятильника
определяют среднее давление, и для этого
давления определяют среднюю температуру
кипения раствора
.
.
Здесь
давление
в аппарате,
плотность
парожидкостной смеси (
),
высота
кипятильных труб.
(4.89)
где
температура
кипения раствора при
,
температура
вторичных паров при давлении
.
Рис.4.37. Схема выпарного аппарата и температурный график выпарной установки.
1-2 – конденсация греющего пара.
3-5 – изменение температуры кипения раствора под действием гидростатического давления.
4 – температура кипения раствора.
5-6 – концентрационная температурная депрессия.
6-7 – гидродинамическая температурная депрессия.
эта величина
вызвана потерей давления вторичных
паров.
4.3.4. Многокорпусное выпаривание
В
многокорпусном выпарной установке
вторичный пар предыдущего корпуса
используется в качестве греющего пара
в последующем корпусе. Такая организация
выпаривания приводит к значительной
экономии греющего пара. Если принять
по
всем корпусам, то общий расход греющего
пара на процесс уменьшается пропорционально
числу корпусов. Практически, в реальных
условиях такое соотношение не
выдерживается, оно, как правило, ниже.
Многокорпусная прямоточная выпарная установка изображена на рис.4.30.
Материальный баланс
Уравнения материальных балансов для многокорпусной выпарной установки представляют собой систему уравнений, записанных для каждого корпуса в отдельности. Уравнения материальных балансов позволяют определить количество испаренной воды в установке и концентрацию растворенного вещества по корпусам при условии, если задан закон распределения испаренной воды по корпусам.
(4.90)
для первого корпуса:
для второго корпуса:
для n-корпуса:
(4.91)