55)Поверхность нагрева выпарного аппарата

Поверхность нагрева непрерывно действующего выпарного аппарата опред. на основе уравнения теплопередачи: F=Q/K∆t_полн, где Q – тепловая нагрузка аппарата; К – коэффициент теплоотдачи, t_полн – средняя движущая сила.

, где

ά₁ – коэффициент теплопередачи от конд. пара к стенке

ά₂ – коэффициент теплопередачи от стенки к кипящ. раствору.

Полезная разность температур в выпарном аппарате представляет собой разность температур конденсации греющего пара и температуры кипения выпариваемого раствора.

56)Температурные потери температуры кипящего раствора

В выпарном аппарате возникает температурные потери снижающие разность температур между греющим паром и выпариваемым раствором. Температурные потери складываются из температурной депрессии - ∆^|, гидростатической депрессии - ∆^||, и гидравлической депрессии - ∆^|||.

Температурная депрессия равна разности между температурой кипения раствора и температурой кипения чистого раствора при одинаковом давлении. Значение температурной депрессии зависит от природы растворенного вещества и растворителя, концентрирующий растворов и давления. Значения температурной депрессии полученной опытным путем приводят в справочной литературе.

Гидростатическая депрессия обусловлена тем, что некоторая часть высоты кипящих труб выпарного аппарата заполнена жидкостной эмульсией, содержание пара в ней резко возрастает по направлению к верхней кромке труб. Назовем условно все содержимое кипятильных труб жидкостью. Вследствие гидростатического давления столба жидкости в трубах температура кипения ниже расположенных слоев жидкости будет больше чем температура кипения выше расположенных. Повышение температуры кипения раствора связано с указанным гидростатическим эффектом, который называется гидростатической депрессией. Гидростатическая депрессия наиболее существенна при работе аппарата под вакуумом. Значение гидростатической депрессии не может быть точно рассчитана в вид того, что жидкость в трубах, наход. в движении. Причем гидростатическая депрессия зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности парожидкостной эмульсии, заполняющей большую часть кипятильной трубки.

Гидравлическая депрессия ∆^||| обусловлена гидравлическим сопротивлением, которое должно преодолеть вторичный пар при его движении через сепарационные установки и паропроводы. Повышение температуры кипения раствора, обусловлено гидравлической депрессией обычно колеблется в пределах 0,5 – 1,5 ⁰С. Средняя величина гидравлической депрессии для единичного аппарата может быть принята 1⁰С. Температура кипения раствора с учетом температурных потерь, обусловленных температурной депрессией и гидростатической депрессией составляет , где Т^! – температура вторичного пара.

57)Основные схемы многокорпусных установок

С хема многокорпусной выпарной установки, работающей прямотоком, при движении греющего пара и раствора.

Установка состоит из нескольких корпусов. Исходный раствор предварительно нагретый до температуры кипения поступает в 1-й корпус обогреваемый первичным паром. Вторичный пар из этого корпуса направляется в качестве греющего во второй корпус, где вследствие понижения давления раствор кипит при более низкой температуре, чем в первом. В виду низкого давления во втором корпусе раствор упаренный в первом корпусе перемещается самотеком во 2-й корпус и здесь охлаждается до температуры кипения в корпусе. За счет выделяемого при этом тепла образуется дополнительное некоторое количество греющего пара. Такое явл-е происходит во всех корпусах установки, кроме 1-го носит название самоиспарения. Аналогично упаренный раствор из 2-го корпуса самотеком перетекает в 3-й корпус, который обогревается вторичным паром из 2-го корпуса. Вторичный пар из последнего корпуса отводится в барометрический конденсатор, в котором при конденсации паров создается требуемое разряжение. Необходимое условие передачи тепла в каждом корпусе должно быть больше его давления в последующем. Эта разность давлений создается при избыточном давлении в 1-м корпусе или вакууме в последнем или при том и другом одновременно.

Исходный раствор насосом в последний по ходу греющего пара корпус из которого упаренный раствор перекачивается во 2-й корпус ит. д., причем из 1-го корпуса удаляется окончательно упаренный раствор. Первичный п ар поступает в 1-й корпус, а вторичный пар из предыдущего корпуса используют для обогрева последующего . Из последнего корпуса вторичный пар удаляется в конденсатор.