Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по ПАПП_II часть.doc
Скачиваний:
110
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
3.79 Mб
Скачать

3. Полезная разность температур.

Распределение температур теплоносителей по высоте аппаратов 3-х корпусной прямоточной выпарной установки представлено на рис. 106.

Из рисунка следует:

Общая разность температур

Суммарная полезная разность температур

Оптимальное значение для 3-х корпусной установки (аппараты с естественной циркуляцией раствора)

Рис. 106. Распределение температур теплоносителей по высоте аппаратов 3-х корпусной прямоточной выпарной установки.

Суммарные температурные потери

Определение температуры греющего пара на входе в 1-й корпус

Для растворов, имеющих высокие температурные депрессии (например, щёлочи), применяется меньше число корпусов, чтобы не использовать пар высоких параметров ().

Распределение полезной разности температур.

Для удобства замены аппаратов обычно исходят из равенства

(110)

или

Откуда

Теперь

или

Для 3-х корпусной установки принимается отношение (например, для раствора хлористого натрия)

Тогда

или .

4. Поверхность теплопередачи.

Принимается ориентировочно коэффициент , затем по отношению - коэффициенты, тогда

Далее по поверхности аппарат принимается из каталога.

Оптимальное число корпусов выпарной установки.

Увеличение числа корпусов выпарной установки приводит к уменьшению расхода греющего пара и в то же время к увеличению капитальных затрат, как это показано на рис. 107.

Рис. 107. Определение числа корпусов выпарной установки по минимуму суммарных затрат.

Гораздо чаще оптимальное число корпусов выпарной установки определяется не по минимуму суммарных затрат (рис.107), а по максимуму годового экономического эффекта.

5. Конструкции выпарных аппаратов.

Все выпарные аппараты разделяются на пять групп. Классификация представлена ниже. Области применения:

  1. для очень вязких растворов,

  2. для любых растворов,

  3. для кристаллизующихся растворов,

  4. для пенящихся и нетермостойких растворов,

  5. для агрессивных растворов.

Особенности расчёта коэффициента теплопередачи.

Для выпарных аппаратов очень сложно учесть термическое сопротивление слоя накипи, которое переменно во времени и увеличивается от корпуса к корпусу. Поэтому коэффициент теплопередачи рассчитывают по формуле:

где - коэффициент, учитывающий термическое сопротивление стенки и слоя загрязнений (накипи).

Принимаются: =0.7-0.8 – для некристаллизующихся растворов,

=0.4-0.5 – для кристаллизующихся растворов.

Коэффициент теплоотдачи для конденсации греющего пара определяется по формуле

где - учитывает свойства конденсата,

Н – высота труб греющей камеры.

Коэффициент теплоотдачи со стороны раствора для аппаратов типа 2а,б,г определяется для режима пузырькового кипения по формуле:

Коэффициент теплоотдачи со стороны раствора для аппаратов типа 2в и 3 определяется для вынужденного движения в турбулентном режиме по формуле:

Аппараты других типов применяются сравнительно редко (в курсовое проектирование не входят).

Рис. 108. Схемы (а и б) и фотография (в) многокорпусных выпарных установок.

а - установка с прямоточным движением пара и раствора;

б - установка с противоточным движением пара и раствора.

1,2 и 3.Корпуса (нумерация по ходу пара). 4.Конденсатор. 5-Насосы

Рис.109. Схема выпарной установки с термокомпрессией (с "тепловым насосом").

1.Выпарной аппарат. 2.Компрессор (турбо компрессор или пароструйный инжектор) для сжатия вторичного пара и повышения его температуры; при сжатии пар становится перегретым и для превращения в насыщенный его увлажняют после компрессора, вспрыскивая воду.

Рис.110. Выпарной аппарат с погружной горелкой.

1.Корпус. 2.Горелка. 3.Переливная труба для удаления упаренного раствора. 4.Брызгоотбойное устройство.

Рис.111. Выпарной аппарат с центральной циркуляционной трубой.

1.Корпус. 2.Кипятильные трубы. 3.Циркуляционная труба. 4.Сепаратор. 5.Брызгоотбойники. 6.Сток жидкости.

Рис.112. Выпарной аппарат с наружной циркуляционной трубой.

1. Греющая камера. 2. Сепаратор. 3.Брызгоотбойник. 4.Циркуляционная труба.

Рис. 113. Выпарной аппарат с наружной циркуляционной трубой и вынесенной зоной кипения.

1-4 .См. рис. В-5. 5. Труба вскипания.

Рис.114. Выпарной аппарат с двумя наружными циркуляционными трубами и с вынесенной зоной.

Рис.116. Выпарной аппарат с вынесенной

греющей камерой.

1.Греющая камера. 2.Сепаратор.

3.Циркуляционная труба.

Рис. 115. Выпарной аппарат с наружной циркуляционной трубой и вынесенной зоной кипения по ГОСТ 11987-73.

Рис. 117. Выпарной аппарат с подвесной греющей камерой.

1.Корпус. 2.Кожух греющей камеры. 3.Кипятильные трубы. 4.Кольцевой зазор между греющей камерой и корпусом аппарата. 5.Труба для ввода пара в греющую камеру.

6 и 7.Окна для ввода пара и вывода конденсата из греющей камеры. 8.Кронштейны - опоры для греющей камеры. 9.Сепарационное пространство. 10.Брызгоотбойники. 11.Сток жидкости. 12.Фланцы на трубе для вывода конденсата, соединение и разъединение которых при сборке и разборке аппарата производятся через боковой люк в коническом днище, не показанный на рисунке. 13.Сальниковые уплотнения.

Рис. 118. Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией.

а - с вынесенной греющей камерой;

б - с наружной циркуляционной трубой.

1.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоотбойник. 4.Циркуляционная груба. 5.Циркуляционный насос.

Рис.119. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией.

Рис. 120. Плёночный выпарной аппарат.

1.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоотбойник.