Полезная разность температур в выпарном аппарате

Что понимается под полезной разностью температур выпарного аппарата В чем различие при расчете рабочей средней движущей силы в теплообменниках и выпарных аппаратах [c.379]

Анализ этого уравнения показывает, что величина Аг пер/2 представляет собой не что иное как дополнительную температурную потерю. В связи с этим общую полезную разность температур выпарных установок с аппаратами с вынесенной зоной кипения нужно определять по следующему выражению [c.89]

В табл. У.4 приведены результаты определения оптимального числа корпусов по условиям предыдущего примера расчета трехкорпусной выпарной установки для упаривания раствора КОН в аппаратах с естественной циркуляцией и кипением раствора в трубках. Расчет выполнен на ЭВМ НАИРИ 3—1. Предельно допустимым считалось число корпусов, при котором наименьшая полезная разность температур (в первом корпусе) становилась меньше 5 °С. [c.95]

Задача № 14. Расчет выпарного аппарата. Определение расходов конечного iли начального растворов, вторичного или греющего пара, тепловой нагрузки, полезной разности температур и поверхности теплообмена - 2 часа. [c.277]

На практике число корпусов обычно не превышает 5, что объясняется необходимостью получения полезной разности температур в каждом корпусе не меньше 7—8° С. Если располагаемую полезную разность температур распределить на большее число корпусов, то эффективность работы каждого аппарата снизится и суммарная поверхность нагрева увеличится. Это вызовет увеличение затрат на сооружение выпарной установки, которые могут не окупиться за счет экономии пара при увеличении кратности выпаривания. В установке, работающей под разрежением, число корпусов обычно не превышает 5, а в установке под давлением — 3. [c.211]

Полезная разность температур в выпарном аппарате А пол представляет собой разность температуры конденсации Т °С греющего пара и температуры кипения выпариваемого раствора [c.351]

Кроме рассмотренных способов общую полезную разность температур можно распределить, исходя из температур вторичного пара в корпусах. Обычно этими температурами задаются, и по известным температурам пара Ti, греющего первый корпус, и вторичного пара Г онд. удаляющегося из последнего корпуса в конденсатор, находят, с учетом температурных потерь по корпусам, температуры кипения раствора в корпусах. Такой способ обычно используют при предварительном расчете многокорпусных аппаратов (см. ниже). Его применение возможно также в тех случаях, когда температурный режим работы выпарной установки при равенстве поверхностей нагрева корпусов оказывается технически неприемлемым. [c.362]

Однако основной причиной, определяющей предел числа корпусов выпарной установки, является возрастание температурных потерь с увеличением числа корпусов. Для осуществления теплопередачи необходимо обеспечить в каждом корпусе некоторую полезную разность температур, т. е. разность температур между греющим паром и кипящим раствором, равную обычно не менее 5—7 С для аппаратов с естественной циркуляцией и не менее 3 С для аппаратов с принудительной циркуляцией. [c.362]

Технологический (тепловой) расчет многокорпусного выпарного аппарата при его проектировании сводится к определению поверхности нагрева корпусов при заданных условиях работы выпарной установки. По сравнению с однокорпусным аппаратом особенность расчета состоит в том, что общую полезную разность температур необходимо рационально распределить по корпусам и найти количество выпариваемой воды ь расход греющего пара для каждого корпуса. [c.377]

С ростом числа ступеней в выпарной системе почти в такой же степени увеличивается кратность использования тепла греющего пара и снижается его расход. При переходе от одноступенчатой выпарки к системе из двух или большего числа ступеней полезная разность температур в отдельном выпарном аппарате снижается, так как общая разность температур между греющим и соковым паром Б последнем аппарате выпарной системы распределяется между несколькими аппаратами. Помимо того, в каждом аппарате часть общей разности температур теряется на температурную депрессию, перегрев жидкости, а также в связи с падением давления сокового пара в трубопроводах между аппаратами. Поэтому переход к многоступенчатой выпарной системе приводит к необходимости увеличения размеров выпарных аппаратов и поверхности теплопередачи в них. Получаемая при этом экономия греющего пара полностью покрывает увеличение затрат на аппаратуру. [c.254]

Полезную разность температур в выпарных аппаратах следует выбирать в зависимости от концентрации щелочи в упариваемом растворе. При концентрации щелочи до 20% оптимальная разность температур лежит в пределах 12—20 °С, при концентрации щелочи 35—45% разность температур уже составляет 25—40 °С. Чрезмерное увеличение полезной разности температур нецелесообразно, так как при этом усиливается выделения соли на поверхности теплопередачи, снижается коэффициент теплопередачи и повышается брызгоунос с паром. [c.254]

Выпаривание под вакуумом имеет ряд преимуществ по сравнению с атмосферной выпаркой снижается температура кипения раствора, что дает возможность использовать этот способ для выпаривания растворов термически нестойких веществ повышается полезная разность температур, что ведет к снижению требуемой поверхности теплопередачи выпарного аппарата несколько снижаются потери теплоты в окружающую среду (так как снижается температура стенки аппарата) появляется возможность использования теплоносителя низкого потенциала. К недостаткам выпаривания под вакуумом относятся удорожание установки (так как требуется дополнительное оборудование - конденсатор, вакуум-насос и др.), а также несколько больший расход греющего пара на 1 кг выпариваемой жидкости (вследствие снижения давления над раствором происходит увеличение теплоты испарения растворителя). [c.361]

Для определения полезной разности температур в каждом корпусе общую полезную разность распределяют между выпарными аппаратами различными способами. Наиболее распространены два способа распределения между корпусами. [c.369]

Величину п часто называют коэффициентом инжекции. По физическому смыслу он представляет собой отношение расходов вторичного и рабочего паров, т.е. 0 /0 . В реальных условиях работы выпарных установок коэффициент инжекции составляет 0,2-0,5. Таким образом, расход рабочего греющего пара в выпарном аппарате с пароструйным инжектором обратно пропорционален коэффициенту инжекции. Наибольшие коэффициенты инжекции характерны для невысоких степеней сжатия. Такие условия обеспечиваются нри выпаривании растворов, имеющих сравнительно небольшую температурную депрессию (не более 10-15°С) и невысокую полезную разность температур. Расчеты показывают, что при использовании высокопроизводительных турбокомпрессоров выпарные аппараты с тепловым насосом могут выдержать конкуренцию с многокорпусными выпарными установками. [c.374]

Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией. Более высокие кратности циркуляции, соответствующие скоростям движения парожидкостной смеси более 2-2,5 м/с, достигаются в выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией (рис. 14-9). Повышение кратности циркуляции обеспечивается установкой в циркуляционной трубе осевых насосов 5, обладающих высокой производительностью. В связи с более высокими скоростями движения жидкости в этих аппаратах достаточно высоки коэффициенты теплопередачи -более 2000 Вт/(м К), поэтому такие аппараты могут эффективно работать при меньших полезных разностях температур (равных 3-5 °С). В аппаратах с принудительной циркуляцией можно с успехом концентрировать высоковязкие или кристаллизующиеся растворы. [c.376]

Полезная разность температур, или температурный напор, в выпарных аппаратах периодического действия определяется для двух периодов его работы. [c.124]

Исходя из условия равной поверхности выпарных аппаратов, обеспечивающего возможность применения стандартных взаимозаменяемых аппаратов, полезная разность температур распределяется по корпусам в соответствии со следующим уравнением [c.137]

Доля полезной разности температур, приходящаяся на один корпус, как и величина Qn, зависит от числа корпусов N. Значение Qn определяется по формуле (IV. 144), Значение Кп зависит от физических свойств раствора и конструкции выпарного аппарата, а Рп — ОТ его размера. Чаще всего, чтобы обеспечить взаимозаменяемость, все аппараты в установке делаются одинаковыми. Тогда в соответствии с (IV. 145) [c.391]

Подставив в уравнение (8.10) найденное значение полезной разности температур Д , вычисляют необходимую поверхность нагрева выпарного аппарата. [c.175]

Потери общей разности температур в многокорпусной выпарной установке определяются суммой потерь по корпусам. Действительно (рис. 8.10), в однокорпусной выпарной установке полезная разность температур определяется как общая, за вычетом гидравлических потерь, потерь за счет температурной депрессии и потерь за счет гидростатического эффекта в одном аппарате. В трехкорпусной выпарной установке сумма потерь складывается из гидравлических потерь в трех аппаратах, потерь за счет депрессии в трех аппаратах и потерь за счет гидростатического эффекта в трех аппаратах. [c.180]

При работе МВУ с п корпусами полезную разность температур (А пол = г. п кип) Для каждого из выпарных аппаратов (1, 2,..., ,. .., п) можно записать в виде системы (ср. соотношения (4.8) и (4.9)) уравнений [c.327]

Добавление каждого дополнительного корпуса требует увеличения материальных затрат, увеличивает суммарные тепловые потери и т. п., поэтому число корпусов МВУ ограничено экономическими соображениями. Кроме того, обычно МВУ располагает ограниченной общей разностью температур (Д общ = г. п 6. к)> значение которой определяется давлением имеющегося греющего пара (высший температурный потенциал ) и температурой конденсации вторичного пара последнего корпуса в барометрическом конденсаторе (I6. к)- Эта разность температур не зависит от числа корпусов и должна быть распределена на все корпуса. С увеличением числа корпусов на долю каждого из них придется меньшая полезная разность температур, что увеличивает необходимую теплопередающую поверхность каждого ВА. Помимо этого каждый выпарной аппарат имеет свою суммарную потерю разности температур (см. уравнение (4.8)), вычитаемую совместно с аналогичными потерями всех корпусов из фиксированного значения общей разности температур и уменьшающую полезную разность, достающуюся каждому корпусу. [c.330]

Уменьшение полезной разности температур в выпарных аппаратах приводит к необходимости увеличения теплопередающей поверхности, а это увеличивает стоимость ВА и ведет к возрастанию тепловых потерь в окружающую среду с большей наружной поверхности аппарата. [c.330]

Тип выпарного аппарата и материалы для его постройки подбираются на основе прежнего опыта работы с данным раствором. Способ подачи питания выбирают, исходя из температуры начального раствора и физических свойств питания и продукта. Следует учесть, что лишь немногие из перечисленных переменных независимы. Например, если предполагается установить большое число корпусов с низкой (как следствие) полезной разностью температур в каждом корпусе, то непрактично пользоваться аппаратами с естественной циркуляцией. Если для конструкции желательно использовать дорогие материалы, то может случиться, что дополнительные расходы окажутся оправданными для установки с принудительной циркуляцией и небольшим числом корпусов. [c.299]

Полезная разность температур в выпарном аппарате представ- [c.351]

При распределении обшей полезной разности температур по этому принципу получают неодинаковые поверхности нагрева корпусов, что удорожает изготовление и эксплуатацию выпарной установки. Распреде ление 2 А пол на основе равенства поверхностей нагрева корпусов, как правило, более экономично и поэтому особенно распространено. Распределение 2 по минимуму суммарной поверхности нагрева может оказаться целесообразным лишь в отдельных случаях, например при необходимости изготавливать выпарные аппараты из дефицитных, дорогостоящих коррозионностойких материалов. [c.362]

Часть общей разности температур, используемая полезно для передачи тепла от пара к кипящему раствору в выпарном аппарате, называется полезной разностью температур Л/пол- [c.154]

Таким образом, полезная разность температур при выпаривании раствора щелочи снизилась более чем в 2 раза и соответственно уменьшилась производительность выпарного аппарата. [c.158]

Выпаривание под вакуумом. Для повышения производительности отдельных вьшарных аппаратов и всей выпарной установки необходимо стремиться повысить общую и полезную разность температур. Так как потери общей разности температур в одной и той же выпарной установке значительно пе меняются, то повышение общей разности температур ведет также к повышению полезной разности температур и производительности всей установки. Повышая общую разность температур, можно при прежней производительности увеличить число ступеней установки, т. е. кратность использования тепла пара и, таким образом, сократить расход греющего пара па единицу готовой продукции. [c.159]

Теплопередача в выпарных аппаратах происходит при изменении агрегатного состояния обоих теплоносителей. Поскольку теплопередача, как и все естественные процессы, всегда идет от высшего уровня к низшему, то температура конденсации пара должна быть выше температуры кипения раствора. Это означает, что давление пара в греющем пространстве каждого корпуса должно быть выше, чем в паровом. Разность температур в каждом корпусе выпарной установки бывает невелика. Она тем меньше, чем меньше полезная разность температур, т. е. разность между температурами пара, греющего первый корпус, и пара, поступающего в конденсатор, за вычетом всех температурных потерь и чем больше число корпусов. Поэтому поверхности выпарных аппаратов бывают значительными. Протекание теплоносителей в теплообменниках происходит под действием напора, создаваемого извне. В выпарных аппаратах в большинстве случаев скорость течения теплоносителей по трубкам определяется естественной циркуляцией, зависящей от разности удельных весов закипающего раствора, пронизанного пузырьками пара, и раствора, не содержащего паровых пузырьков, и многих других причин. Вторичный пар должен содержать как можно меньше капель и брызг раствора, иначе эти капли, удаляясь вместе с конденсатом, повлекут потерю продукта. [c.443]

Пленочный прямоточный выпарной аппарат ВАПП - 1250 показан на рис. 14.12, а. Сок, подогретый до температуры кипения, поступает в приемную камеру 7, затем в трубки 6, где закипает, и вместе с образовавшимся паром движется вверх по греющей камере 4. Пройдя сепарирующее устройство 2 и надставку 3, где от сока отделяется пар, сок далее через распределительное устройство 13 поступает в кипятильные трубки 5 пленочной части аппарата и в виде тонкой пленки стекает по внутренней поверхности. Образовавшийся пар вместе со сгущенным соком поступает в нижний сепаратор 9. Вторичный пар по системе труб 12 из сепараторов 1 и 9 отводится в следующий корпус. Аппарат отвечает технологическим и теплотехническим требованиям, предъявляемым к вьшарным аппаратам, и имеет лучшие показатели, чем достигаемые в типовых аппаратах с естественной циркуляцией. Время пребывания сока в тонкопленочном аппарате значительно меньше, чем в типовых. Аппарат может эффективно работать при малой полезной разности температур. Отсутствуют потери полезной разности температур от гидростатического давления вследствие свободного стекания пленки выпариваемого раствора. [c.740]

Уравнение (14.7) в расчетной практике используют для определения расхода греющего первичного пара й и расхода теплоты для проведения процесса Q. Последняя величина позволяет определить потребную поверхность теплопередачи в выпарном аппарате F = = Q/ KAtJ. Коэффициент теплопередачи К находят по уравнению (11.72), определение полезной разности температур (А = Т — 1 сводится к нахождению температуры кипения раствора г . [c.364]

Для упрощения принято, что для всех вариантов установок (от одно- до трехкорпусной-области 1-П1 на рис. 14-4) общая разность температур А овщ установки и температурные депрессии в каждом корпусе одинаковы. Поскольку А общ снижается с увеличением числа корпусов, то нри одной и той же производительности общая поверхность теплопередачи будет возрастать. С увеличением числа корпусов движущая сила процесса при А/ ащ = onst в каждом корпусе At снижается, но для обеспечения достаточно интенсивного процесса кипения величина At не должна быть ниже 5-7 °С (для аппаратов с естественной циркуляцией раствора). В противном случае кипение будет вялым, неинтенсивным, с низким значением коэффициента теплоотдачи Oj (см. разд. 11.8). Поэтому при расчете выпарных установок необходимо, чтобы значение полезной разности температур для каждого корпуса не было меньше минимального Ai . [c.370]

Если в выпарной аппарат подается слабый раствор при /о. нагревается до температуры кипения, упаривается и выгружается при температуре кипения, то температурный напор для первого периода нагрева до температуры кипения определяется по формулам (5.13) и (5.14) для второго периода-—кипения и испарения — полезная разность температур Д/пол — Т — /кип. В период нагрева А б = У — о Л<м = Г —iкип. В период упаривания А б = 7" кип1 кип. Здесь кип и кип температуры кипения раствора при начальной и конечной концентрациях. [c.124]

При расчете выпарных аппаратов заданную общую полезную разность температур распределяют исходя из условий равенства поверхностей нагрева (корпуса одинаковые) или исдадя из их минимальной поверхности пагрева. Последнее значительно менее удобно в эксплуатации. [c.148]

Практически многоступенчатые установки позволяют увеличить производительность благодаря более полному использованию имеюш,ейся разности температур. Как было уже указано, разность температур в выпарном аппарате не может быть очень большой, так как это приводит в определенных условиях к снижению коэффициента теплопередачи, засолению греющей поверхности и уносу брызг раствора с вторичными ларами в результате интенсивного кипения. Так, вести выпаривалие в одной ступени в одиночном аппарате при разности температур 70— 80° С нельзя, и ее необходимо снизить. В каждом корпусе может быть установлена более низкая, но обеспечивающая хорошие условия. кипения и теплопередачи разность температур. Поэтому в трехступенчатой установке, несмотря на потерю части разности температур, оставшаяся полезная разность температур используется более рационально, чем в одиночном аппарате. [c.166]

Вследствие большой температурной депрессии растворов едкого натра (40—50°С и более при высокой концентрации NaOH) сильно снижается общая полезная разность температур в выпарном аппарате, что делает неэкономичным выпарные установки с числом корпусов более трех. Для увеличения обшей полезной разности температур в последнем выпарном корпусе поддерживают разрежение порядка 0,8—0,9 ат (остаточное давление 0,2—0,1 ат). Но даже при разрежении, используя греющий пар с абсолютным давлением 5—5,5 ат, на установке с трехкратным использованием тепла пара можно упаривать щелока только до концентрации 25—30% NaOH. При дальнейшем повышении концентрации щелоков уменьшается полезная разность температур из-за увеличения депрессии и соответственно снижается производительность выпарки. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология