1.Определение количества жидкости, испаряющейся в неподвижную и движущуюся среду.

В современном производстве довольно часто эксплуатируются аппараты с открытой поверхностью испарения, к ним относятся ванны для окраски окунанием, ванны для пропитки тканей, бумаги смолами, ванны для промывки и обезжиривания деталей растворителями, открытая поверхность испарения в случае аварийного разлива ЛВЖ, ГЖ.

Эти аппараты являются наиболее опасными, т.к. даже при их нормальной работе возможно поступление большого количества паров горючих веществ в воздушное пространство производственного помещения.

Горючая концентрация смеси паров с воздухом над поверхностью такого аппарата образуется, если температура жидкости Т выше температуры вспышки ее паров:

Т≥Т_всп

Для практического использования этого условия численное значение Т определяют по проекту или технологическому регламенту, Т_всп определяется по справочнику.

Количество жидкости, испаряющей со свободной поверхности, зависит от физических свойств этой жидкости, температурных условий, площади и времени испарения, а также подвижности воздуха.

Различают испарение в неподвижную и движущуюся среду.

Движущей силой процесса в случае испарения в неподвижную среду будет являться молекулярная диффузия.

При испарении паров в неподвижную среду рассеивание их в производственное помещение затруднено. Практический интерес представляет закон изменения концентрации пара по высоте над поверхностью испаряющейся жидкости, возможные размеры зоны взрывоопасности, количество испаряющейся жидкости.

Основной закон статического испарения, открытый Дальтоном, гласит, что количество паров испаряемой жидкости в единицу времени пропорционально площади зеркала испарения, коэффициенту диффузии D и разности давления насыщенного пара Р_s жидкости при данной температуре и давления паров в воздухе Р_g.

Отношение давления паров жидкости в воздухе в данный момент к максимальному давлению насыщенных паров при данной температуре называется степенью насыщения φ, т.е.

φ= Р_g/ Р_s или Р_g= φ Р_s

При решении практических задач обычно определяют скорость испарения, а затем количество испарившейся жидкости.

Для практических расчётов важно знать и величину средней концентрации горючих паров в паровоздушной зоне.

Под скоростью испарения понимают объем паров жидкости V, испаряющейся со свободной поверхности в 1 секунду.

Скорость испарения зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость и от высоты взлива жидкости.

Испарение в подвижную среду будет определяться законами массообмена.

Для расчета количества испарившихся паров в подвижную среду на практике используют эмпирические зависимости.

Интенсивность испарения в движущуюся среду определяют по зависимости:

, (5.13)

где: -интенсивность испарения в движущуюся среду, кг с^-1;

- скорость движения воздуха над поверхностью испаре­ния, м с^-1;

- давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости, Па;

- молярная масса, кг кмоль^-1;

- площадь испарения, м².