книги из ГПНТБ / Попов В.Д. Основы теории тепло- и массообмена при кристаллизации сахарозы

Следовательно, при одновременном включении не­ скольких аппаратов поверхность нагрева одного аппа­ рата

менно (по графику) и время их вспомогательных опера­ ций не совпадает, то \ < Т ц + т " ; однако для запаса поверхности нагрева примем

Кроме того, при определении поверхности нагрева вакуум-аппаратов необходимо учесть условия их экс­ плуатации еще одним коэффициентом к > 1 , отражаю­ щим неравномерность работы, возможное изменение ко­ личества и концентрации поступающих продуктов, вод­ ные подкачки и теплопотери. Сводя эти факторы в общий коэффициент т] = и | = 1,34-1,4 (по опытным дан­ ным), окончательно получим поверхность нагрева од­ ного аппарата:

тивным; однако здесь более обоснован расчет величины

При выборе аппаратов по каталогам следует ориен­ тироваться по емкости и поверхности нагрева вакуумаппаратов.

П Р И М Е Н Е Н И Е ДИАГРАММЫ ЭНТАЛЬПИИ САХАРНЫХ РАСТВОРОВ И УТФЕЛЯ Д Л Я О П Р Е Д Е Л Е Н И Я

РАСЧЕТНЫХ ВЕЛИЧИН И И З О Б Р А Ж Е Н И Я ПРОЦЕССА К Р И С Т А Л Л И З А Ц И И

/—л;-диаграмма (см. главу II) применима для ряда расчетов, в связи с чем объясним основные приемы ее использования (рис. IX—3).

Определение физико-химической депрессии

Дано: разрежение В мм рт. ст.; концентрация сухих веществ в растворе СВ (без твердой фазы).

Решение (рис. IX—3,а). Соответственно разрежению но таблицам водяного пара находим температуру насы­ щенного пара ts. По формуле X! = (100—СВ): СВ опре­ деляем водосодержание раствора. По диаграмме нахо­ дим значение х\ и изобару с пометкой ts; на пересечении линий Xi = const и ts = const будет точка А, через которую проходит изотерма t. Физико-химическая депрессия чи­ стого раствора Лф = ^—ts.

Определение энтальпии раствора и кристаллов

Для любой точки А (рис. IX—3, б) в области ненасы­ щенного или пересыщенного раствора, через которую проходит изотерма t\, при заданном водосодержании хх энтальпия /і находится на наклонной линии, проведен­

Решение. По разрежению находим t3 и на диаграмме изобару, помеченную этим значением температуры. Пе­

284

Рис. IX—3. Изображение рабочих процессов на диа­ грамме состояния сиропа и утфеля.

точку С, для которой энтальпия утфеля / у читается на оси /. Пунктиром показан вариант определения энталь­ пии утфеля при известной гидростатической депрессии Аг .

ричного пара tg. Через.точку В проходит изотерма t\, по­ казывающая температуру кипения раствора с учетом физико-химической депрессии. Затрата тепла на подо­ грев определяется разностью энтальпий раствора в кон­

Пусть в точке А (рис. IX—3,д) раствор подогрет до точки кипения при хн. Тогда выпаривание до меньшего водосодержания хк изобразится отрезком АВ изобары, соответствующей температуре насыщения ts. Количество выпаренной воды (кг/кг сухого вещества)

Если испарение началось в точке А, то в точке В по­ лучим сумму раствора и пара в количестве Ах. Общая энтальпия парорастворенной смеси в точке В слагается из энтальпий раствора и вторичного пара:

Р А С П Р Е Д Е Л Е Н И Е ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА ПО СЕКЦИЯМ

При расчете секционного вакуум-аппарата могут быть поставлены дополнительные условия: равенство

Последнее соотношение является условием распреде­ ления выпариваемой воды по секциям вакуум-аппарата и одновременно условием распределения тепловых по­ токов.

Минимальная суммарная поверхность нагрева

Для двух соседних секций

Яі = ?г = • • • = ап = idem.

Это условие практически реализуется путем повыше­ ния температуры греющего пара и разрежения от го­ ловных к хвостовым секциям аппарата.

Минимальная суммарная поверхность при равенстве поверхностей нагрева секций

При равенстве секций

При минимальной поверхности

<7i = <72 = <7/-

Следовательно, при выполнении обоих требований

Равенство поверхностей нагрева секций при постоянном температурном напоре и другие условия

**

Возможны и другие условия, анализ совместимости которых следует производить, пользуясь графическим