Теплопередача с принудительной циркуляцией

Для выбора значения Я необходимо ориентировочно оценить поверхность теплопередачи выпарного аппарата ор. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией д =20 000—50 ООО Вт/м аппаратов с принудительной циркуляцией д = = 40 ООО—80 ООО Вт/м . Примем = 40 ООО Вт/м . Тогда поверхность теплопередачи 1-го корпуса ориентировочно равна [c.88]

Общий коэффициент теплопередачи выпарного аппарата с принудительной циркуляцией при концентрировании жидкостей вязкостью 1000 спз в 3 раза меньше, чем коэффициент теплопередачи выпарного аппарата с перемешиванием. [c.128]

Для повышения интенсивности циркуляции и коэффициента теплопередачи в последнее время стали применять аппараты с принудительной циркуляцией. На рис. 13-7 показан такой аппарат, снабженный наружной циркуляционной трубой 3. [c.475]

Достоинствами аппаратов с принудительной циркуляцией являются высокие коэффициенты теплопередачи (в 3—4 раза больше, чем при естественной циркуляции), а также отсутствие [c.476]

Применение принудительной циркуляции целесообразно при изготовлении аппарата из дорогостоящего материала (в этом случае весьма существенно значительное сокращение поверхности теплообмена вследствие повышения коэффициентов теплопередачи), при выпаривании кристаллизующихся растворов (сокращаются простои во время очистки аппарата) и при выпаривании вязких растворов (что при естественной циркуляции требует наличия большой разности температур). [c.477]

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]

Коэффициент теплопередачи от пара к кипящему раствору в аппаратах с принудительной циркуляцией можно вычислить по общим формулам для жидкостей, протекающих по трубам. [c.445]

Для интенсификации конвективной слагающей теплопередачи в печи с расплавленной солевой смесью стекломассой или металлом следует создавать наиболее благоприятные условия для естественной циркуляции, а При соответствующих обстоятельствах применять принудительную циркуляцию (см. рис. 20). [c.125]

Для повышения интенсивности движения р-ра и коэф. теплопередачи применяют В.а. с принудительной циркуляцией, создаваемой спец. осевым насосом (рис. 1,е). Такие аппараты служат для В. сравнительно вязких (т1 до [c.437]

На холодильных установках с принудительной циркуляцией воздуха через испаритель при нарушении нормальной работы вентилятора резко ухудшается теплопередача от воздуха к испарителю, и температура воздуха в холодильной камере повышается. Так как жидкий фреон в испарителе в этом случае почти не испаряется, он может попасть в цилиндр и вызвать гидравлический удар. [c.321]

Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией позволяют иметь больший съем сокового пара с 1 поверхности теплопередачи по сравнению с аппаратами с естественной циркуляцией, однако наибольшее распространение получают аппараты с естественной циркуляцией, вследствие их большей мощности, отсутствия насоса и меньших затрат на обслуживание и ремонт. [c.257]

В установках с принудительной циркуляцией горячей жидкости (рис. 12-6,5) ее перемещение между печью и обогреваемым аппаратом обеспечивается с помощью циркуляционного насоса. Применение принудительной циркуляции позволяет заметно увеличить скорость циркуляции - до 2-2,5 м/с и более, повысить интенсивность теплопередачи. В отличие от установок с естественной циркуляцией теплоносителя, в которых обогреваемый аппарат для обеспечения необходимой разности плотностей в горячей и холодной ветвях должен быть расположен по отношению к печи на высоте 4-5 м, в установках с принудительной циркуляцией теплоносителя необходимость в подъеме обогреваемого аппарата отпадает. Однако использование непрерывно работающего при высокой температуре циркуляционного насоса удорожает установку и повышает затраты на ее эксплуатацию. [c.324]

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]

Соответственно изменению гидродинамической обстановки изменяются не только распределение температур по высоте трубы, но и условия теплопередачи. Последние в большой степени зависят от условий циркуляции жидкости. В аппаратах с заполненными трубами греющей камеры циркуляция создается принудительно с помощью циркуляционного насоса или организуется за счет различия плотностей парожидкостной смеси и светлой , не кипящей жидкости (естественная циркуляция). Скорость движения жидкости в аппаратах с принудительной циркуляцией определяется производительностью циркуляционного насоса. В аппаратах с естественной циркуляцией (см. рис. IV. 30) скорость движения жидкости в большой степени зависит от уровня светлой жидкости — возрастает с его увеличением. На рис. IV. 35 приведены данные об изменении коэффициента теплоотдачи по высоте трубы диаметром 33,7 мм при кипении в ней воды от видимого уровня жидкости (отношения уровня светлой жидкости к высоте трубы). Как следует из рис. IV. 35, локальные коэффициенты теплоотдачи, особенно при малых видимых уровнях жидкости, сильно изменяются по высоте. [c.375]

Аппараты с принудительной циркуляцией (рис. IV. 44) используются для выпаривания вязких и кристаллизующихся растворов, особенно при малых разностях температур теплоносителя и раствора, когда нельзя обеспечить интенсивную естественную циркуляцию. Движение раствора с большими скоростями (1,5—3 м/с) позволяет достичь высоких коэффициентов теплопередачи. При этих условиях зона кипения, в которой выделяется твердая фаза, располагается лишь в верхней части труб. За счет абразивного действия перекачиваемой суспензии в ряде случаев обеспечивается механическое удаление отложений с поверхности труб. Основной недостаток этих аппаратов — необходимость применения дополнительного оборудования и затраты электроэнергии на циркуляцию. [c.399]

Коэффициент теплопередачи в выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией. . . 287 Коэффициент теплопередачи в вертикальных выпарных аппаратах с длинными трубками 288 Коэффициент теплопередачи в вертикальных выпарных аппаратах с короткими трубками. 291 Коэффициенты теплопередачи в выпарных аппаратах других типов. .... . . . . . 292 Теплопередача в присутствии неконденсирую- [c.252]

Теплопередача — самая важная проблема при проек- тировании выпарного аппарата, так как наибольшая часть капитальных затрат приходится на создание поверхности нагрева. При прочих равных условиях останавливаются на том типе выпарного аппарата, который имеет самый высокий для данного случая условный коэффициент теплопередачи. Последний выражается в тепловых единицах в час на градус и на единицу стоимости установки. Если необходима, например, принудительная циркуляция раствора около поверхности нагрева, то условный коэффициент теплопередачи следует увеличить, учитывая стоимость этой операции. [c.280]

При выборе типа выпарного аппарата кроме режима теплопередачи имеют первостепенное значение физические свойства выпариваемого раствора и конечного продукта. Следует учитывать возможность кристаллизации раствора, необходимость удаления накипи, изменение качества продукта, коррозию и вспенивание. Если необходимо при выпаривании кристаллизующихся растворов получать кристаллы одинаковой величины, выбор аппарата обычно ограничен (предпочтителен аппарат с принудительной циркуляцией). Часто в выпарных аппаратах из раствора выпадают кристаллы, образующие на поверхности нагрева наросты. Растворимость эт йх кристаллов увеличивается с увеличением температуры. Отложение кристаллов ка стенках аппарата люжно зна [c.280]

Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией (рис. 1У-17, а, Ь, с) находят очень широкое применение в самых разнообразных производствах, хотя и не всегда экономичны. Применение насоса для обеспечения циркуляции раствора вдоль поверхности нагрева делает возможным разделение процессов теплопередачи (образования пара, кипения жидкости и кристаллизации). Насос засасывает жидкость из зоны испарения и направляет ее обратно через греющую камеру. [c.281]

Самые высокие коэффициенты теплопередачи можно получить в аппаратах с принудительной циркуляцией, которые допускают кипение в трубках (например, рис. IV-I7,а). Греющая камера в этом аппарате выходит в паровое пространство, а уровень жидкости обычно поддерживается несколько ниже верхнего конЦа трубок. Этот тип аппарата не следует применять для солевых растворов, потому что при кипении в трубках увеличивается возможность отложения солей на стенках (а внезапное парообразование способствует образованию большого количества центров кристаллизации и получению мелкокристаллического продукта). Такие аппараты применяются редко —в основном в тех случаях, когда ограничена высота помещения или когда при выпаривании на стенках не отлагаются соли и не образуется накипь. [c.281]

Коэффициент теплопередачи в выпарных аппаратах, с принудительной циркуляцией [c.287]

Данные по теплопередаче при выпаривании сульфитных щелоков (рис. 1У-30) получены в аппарате с принудительной циркуляцией (с помощью насоса) в условиях, приведенных в табл. 1У-16. Условия стремились [c.294]

В аппаратах с принудительной циркуляцией (АПЦ) зона кипения вынесена из греющих трубок скоростным напором, создаваемым циркуляционным насосом, непрерывно прокачивающим раствор через трубки греющих камер со скоростью 2—2,5 м/сек. При такой скорости раствор может нагреться в трубках на 1 —1,5° С и закипеть только выше трубок на уровне сепаратора, в котором отделяется пар. Таким образом удается почти полностью предотвратить отложение солей (инкрустацию) на греющих поверхностях и одновременно достигнуть высокого коэффициента теплопередачи — 1800— 2400 ккал/м ч град. [c.180]

Конструкция выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией довольно сложна кроме того, требуется дополнительный расход электроэнергии на циркуляцию раствора (0,4—0,5 квт-ч на 1 поверхности теплопередачи). Поэтому стараются не применять эти аппараты и используют аппараты с естественной циркуляцией (АЕЦ), осо бенно на первой стадии выпаривания, когда вязкость щелочи еще относительно не велика, В последнее время АЕЦ успешно применяют и на второй стадии выпаривания. [c.180]

В аппаратах с е с т е с т в е н и о ii циркуляцией (АЕЦ) скорость циркуляции раствора 1—2 м/сек, а коэффициент теплопередачи при одинаковых условиях на 10—15% меньше, чем в аппаратах с принудительной циркуляцией. Они требуют большей полезной разности температур для достижения такой же производительности, как в аппаратах АПЦ с равной поверхностью теплопередачи. [c.180]

Поверхность теплопередачи греющей камеры 230 м . Съем вторичного пара с 1 м при разности температур 25°С около 60—80 кг. Один такой аппарат заменяет 3—4 выпарных аппарата с принудительной циркуляцией. [c.184]

На хлорных заводах большой мощности (10 000—30 000 т хлора в год) в последнее время применяют выпарные аппараты с принудительной циркуляцией. Общий коэфициент теплопередачи в таких аппаратах в четыре-пять раз больше, чем в аппаратах с естественной циркуляцией. Это дает возможность значительно уменьшить поверхность нагрева, вследствие чего оказывается экономически доступным применить для изготовления поверхности нагрева вместо железа более дорогой, но и более щелочеупорный металл — никель. [c.350]

Из последнего выражения следует, что степень нагрева раствора в нагревателе обратно пропорциональна диаметру труб в пучке. Некоторые авторы доказывают, что установки с принудительной циркуляцией раствора н , имеют существенных преимуществ по сравненикЗ с установками, в которых кипение происходит при естественной циркуляции. Это вполне понятно, так как при больших диаметрах трубок в пучке перегрев раствора незначителен, а коэффициент теплопередачи мало отличается от усло-.вий кипения при естественной циркуляции, раствора. [c.321]

Нормальные удельные тепловые нагрузки для аппаратов различных типов принимаются следующими для аппаратов с естественной циркуляцией до 134-10з Дж/(м2.ч), для аппаратов с принудительной циркуляцией до 712-lO Дж/(м2-ч). Принимается, что разность температур At в аппаратах с естественной циркуляцией при упаривании слабой щелочи должна лежать в интервале 12— 15° С, при упаривании средней щелочи — в интервале 15—20° С. Для аппаратов с принудительной циркуляцией на последней стадии упаривания разность температур составляет 25—40° С. Коэффициент теплопередачи должен быть порядка 1700—2600 Вт/(м2-К)-Количество теплоты, израсходованное на выпаривание электролитических щелоков, принято учитывать на производстве в мегакалориях (Мкал) (1 Мкал—1 млн. больших калорий или 4,19 млн. джоулей). В интервале давления, применяемом при выпаривании 1 т пара несет с собой 0,63—0,66 Мкал. [c.72]

Между отдельными факторами, влияющими на выбор конструкции аппарата, могут быть противоречия. Так, например, требование о достижении высоких коэффициентов теплопередачи в аппаратах с многократной циркуляцией связано с увеличением скорости циркуляции, но это достигается либо повышением параметров греющего, пара, либо применением принудительной циркуляции. В обоих случаях стоимость затрачиваемой энергии на выпарку увеличивается. В таких случаях необходимы техиико-экономические расчеты. [c.121]

По условиям теплопередачи более выгодны многокорпусные аппараты спротивотоком раствора и паров. Здесь начальный раствор движется по направлению от последнего корпуса к первому, а первичный и вторичные пары — в обратном направлении, так что раствор конечной концентрации (наиболее вязкий) выпаривается при самой высокой температуре. Однако существенным недостатком данной схемы является необходимость перемещения раствора в сторону нарастающего давления, что требует установки насосов между корпусами или применения выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией раствора. Кроме того, концентрированный раствор, уходя из корпуса I (при высокой температуре), уносит большее количество тепла, чем в предыдущем случае. [c.402]

По способу передачи тепла различают следующие типы испарителей пленочные, с погруженными греющими трубками, с естественной или принудительной циркуляцией испаряемой воды, адиабатные (мгновенного вскипания), гигроскопические, термодиффузионные и с гидрофобным теплоносителем. В пленочных испарителях соленая вода стекает с большой скоростьк> по вертикальным греющим трубкам, что обусловливает высокий коэффициент теплопередачи. В испарителях с погруженными в испаряемую воду змеевиковыми греющими трубками опресняемая вода циркулирует медленно, теплоотдача вследствие этого протекает слабо и парообразование происходит с малой интенсивностью. Испарители с естественной циркуляцией имеют подвесную греющую секцию с вертикальными трубками, что обеспечивает циркуляцию за счет разности плотностей пароводяной эмульсии в греющих трубках и воды в опускной трубе. [c.677]

В тех аппаратах с принудительной циркуляцией, где основная масса жидкостй кипит в части длины трубки, значения константы С еще выше. Однако с началом интенсивного кипения температура жидкости на нает падать, и в этом случае очень трудно определить ход температурной кривой. Конечно, допустимо определять коэффициент теплопередачи в условиях, когда большая часть раствора еще не доведена до кипения, [c.287]

Большая часть приведенных выше данных о теплопередаче при выпаривании относится к воде или к разбавленным растворам, близким по своим свойствам к воде. Теплопередача при выпаривании других растворов зависит от применяемого выпарного аппарата. Для выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией были предложены расчетные методы, позволяющие учитывать влияние свойств испаряемой жидкости. Для аппаратов с естественной циркуляцией установлено, что наиболее важной переменной в случае обработки водных растворов является вязкость. Бэджер нашел, что общий коэффициент теплопередачи, как правило, изменяется обратно пропорционально вязкости, если основное сопротивление теплопередаче представляет кипящий раствор. В частности, при выпаривании растворов патоки в аппаратах с принудительной циркуляцией, в которых было допущено кипение в трубках. Коатс и Бэджер установили, что при вязкости раствора 5—30 спз общий коэффициент теплопередачи выражается формулой 1,32-Ю вт. г, [c.293]

Имеется,упрощенный метод определения оптимального числа корпусов для простых систем . Однако при большом числе корпусов он может привести к ошибочным заключениям, поскольку, пренебрегает такими факторами, как влияние способа подачи питания и систем рекуперации тепла на экономию пара. Предпочтительный метод расчета оптимального числа корпусов основывается на детальном определении характеристик установки и ее стоимости. Таким же путем можно исследовать и влияние второстепенных переменных на стоимость установки. При проектировании самой обычной выпарной установки для всех корпусов принимаются одинаковые размеры греющей поверхности. Однако это не играет большой роли, так как существует очень мало стандартных выпарных установок. Б самом деле, нет подтвергКдения справедливости соображений, по которым все корпуса установки должны быть одного итого же типа. Например, из рис. 1У-20 следует, что для выпаривания рассолов рациональнее всего устанавливать аппарат с подвесной камерой и пропеллерной мешалкой в качестве первого корпуса и аппараты с принудительной циркуляцией в качестве последнего, так как там температура низка и высокая стоимость единицы площади поверхности нагрева компенсируется высоким коэффициентом теплопередачи. [c.300]

Кубы для днстилляционных колонн могут быть с принудительной циркуляцией, с термосифоном или с прямым огневым обогревом. Кубы с принудительной циркуляцией могут быть использованы, когда ограничено пространство или когда применяются вязкие жидкости. Кубы с прямым огневым обогревом используются в том случае, когда температуры кубового продукта выше, чем температуры доступных теплоносителей. Кубы типа котлов наиболее часто пригодны для случаев, когда перепад давления должен быть минимальным и когда желательно иметь легко регулируемый процесс. Вертикальные и горизонтальные кубы с термосифоном дают возможность получить высокие скорости потоков жидкости над поверхностью нагрева, в результате чего достигаются высокие коэффициенты теплопередачи и низкая стоимость аппарата. Обсуждение факторов, которые рассматриваются при выбоог типов кубов и конденсаторов, можно найти в работе Фрайбека и Хафна-геля . Методы расчета кубов даны Фейром (см. также гл. 111) . [c.377]

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией щелочи показан на рис. 50. Выносная греющая камера 1 выполнена пз 127 труб длиной 5 м и диа.метром 38х Х2,5 мл1. Поверхность теплопередачи равна 59 Верхняя часть камеры соединена с сепаратором 2 трубой, подведенной к корпусу сепаратора по касательной (тангенциально), и поэтому входящий раствор приобретает вращательное движение по стенке сепаратора. В верхней части сепаратора помещен брызгоотделитель 5, а в крышке над ним — штуцер для отвода вторичного пара. Над входом в аппарат циркулирующего раствора из греющей камеры установлен козырек 5, препятствующий уносу брызг с поверхности движущегося по окруж1Ности раствора. [c.182]

Отсюда очевидно, что прямоточная схема более востребована и распространена. При этх)м для выравнивания температурных напоров зачастую используют в качестве корпусов последней ступени испарители с принудительной циркуляцией, более эффективно работающие с растворами повыщенной вязкости. Иногда при большой концентрации конечного продукта идут на следующий прием на последней стадии концентрирования, где имеет место многократное ухудшение коэффициента теплопередачи даже для аппарата с принудительной циркуляцией, ставят эффективный роторнопленочный испаритель, обогреваемый паром от внешнего источника, создавая таким образом повышенный температурный напор. Энергетические потери при этом, как правило, невелики, поскольку выпар из РПИ составляет незначительную часть общего выпара МВУ, но при этом время пребывания концентрата в зоне нагрева сокращается многократно, что благоприятно сказывается на качестве продукта. [c.200]

При скоростях, обычно применяемых в выпарных аппаратах с искусственной цир-жуяяцией ( 2 м сек), уровень кипения находится у верхнего края трубок, причем чем выше скорость циркуляции, тем выше уровень кипения жидкости. Практически принимают скорость циркуляции от 1,5 до 3,5 м1сек. Применение циркуляции со скоростью менее 1 м/сек нецелесообразно, потому что в этом случае уровень кипения жидкости в трубках располагается низко и выпаривание с принудительной циркуляцией приближается к выпариванию с естественной циркуляцией. Циркуляция с очень большой скоростью также не эффективна, так как при скоростях более 4 м/сек коэффициент теплопередачи не возрастает. Если выпариваемый раствор отлагает на трубках накипь или образует кристаллы, то скорость должна быть не ниже 2,5 м/сек. [c.436]