Определение поверхности теплопередачи выпарного аппарата
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для непрерывно действующего выпарного аппарата поверхность нагрева определяется на основе уравнения теплопередачи

, м ,                                         (5.12)

где  - тепловая нагрузка выпарного аппарата (определяется теплового баланса).

, ,                            (5.13)

где  - коэффициент теплопередачи,

 - коэффициент теплоотдачи со стороны конденсирующегося греющего пара,

 - коэффициент теплоотдачи со стороны кипящего раствора.

Полезная разность температур в выпарном аппарате  представляет собой разность температуры конденсации греющего пара  и температуры кипения выпариваемого раствора  из уравнения (5.41)

В выпарном аппарате возникают температурные потери, общая величина которых складывается из температурной депрессии , гидростатической депрессии  и гидравлической депрессии .

Температурная депрессия  равна разности между температурой кипения раствора и температурой кипения чистого растворителя при одинаковом давлении.

 при .                           (5.51)

Величина  зависит от природы растворенного вещества и растворителя, концентрации раствора и давления; значения ее при атмосферном давлении приводятся в справочной литературе. Величину  при любом давлении применительно к разбавленным растворам можно определить по уравнению И.А. Тищенко:

,                                (5.52)

где  - температурная депрессия при атмосферном давлении ,град С;

Т – температура кипения чистого растворителя , град К;

r – теплота испарения, кДж/кг.

Гидростатическая депрессия  обусловлена тем, что некоторая часть высоты кипятильных труб выпарного аппарата заполнена жидкостью, под которой находится паро-жидкостная эмульсия; 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 нижерасположенных слоев жидкости в них будет больше, чем температура кипения вышерасположенных. Повышение температуры кипения раствора, связанное с указанным гидростатическим эффектом, называется гидростатической депрессией.

 наиболее существенна при работе аппарата под вакуумом.  зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности паро-жидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб, поэтому  не может быть точно рассчитана.

Для вертикальных аппаратов с циркуляцией выпариваемого раствора величина  может быть принята в пределах 1-3 град °С.

Гидравлическая депрессия  обусловлена гидравлическими сопротивлениями (трения и местные сопротивления), которые должен преодолеть вторичный пар при его движении, главным образом, через сепарационные устройства и паропроводы. Вызванное этим уменьшение давления вторичного пара приводит к некоторому снижению его температуры насыщения.

Для единичного аппарата , обычно  колеблется в пределах 0,5-1,5 град. При расчете много корпусных установок гидравлическую депрессию учитывают, принимая во внимание снижение давления вторичного пара только в паропроводах между корпусами.

Температура кипения раствора с учетом температурных потерь, обусловленных температурной  и гидростатической  депрессиями, составляет:

,                                          (5.53)

где  - температура вторичного пара.

 

Дата: 2018-12-28, просмотров: 270.