Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов

Так как для точного определения коэффициентов теплоотдачи необходимо знать геометрические параметры выпарного аппарата, производим их предварительную оценку. Приближенное значение поверхности теплообмена находим с учетом того, что температура конденсации пара при 1,6 ат составляет 141,7 С принимаем коэффициент теплопередачи /г = 800 вт/(м град), а среднюю температуру кипения раствора <к, ср = 84° С. [c.223]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ [c.87]

Определение площади поверхности теплопередачи выпарных аппаратов вьшолняют по уравнению [c.142]

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]

Порядок (схема) расчета многокорпусной вьтарной установки. Задача расчета многокорпусной выпарной установки сводится к выбору оптимального числа корпусов, проводимому описанным выше методом. Расчет же произвольного числа корпусов предполагает определение основных геометрических характеристик, включая конструкцию аппарата и его поверхность теплопередачи, а также технологических параметров работы (давления, температуры, расхода потоков и т.п.). [c.371]

Определение поверхности нагрева аппаратов. Для удобства монтажа и компоновки многокорпусные выпарные аппараты составляют обычно из корпусов с одинаковыми поверхностями нагрева (/ 1 = / 2 = ) и, следовательно, одинаковыми конструктивными размерами. Так как концентрация раствора возрастает и коэффициент теплопередачи снижается от первого корпуса к последнему, то условие р1 = = возможно, очевидно, при различных тепловых нагрузках (Ql Q2 Qз и т. д.) и разных рабочих разностях температур (Ах 4= Ад и т. д.) в корпусах аппарата. [c.405]

Использование критерия минимального значения общей теплопередающей поверхности греющих камер и полученного на базе этого критерия соотношения (4.17) дает различные значения поверхностей греющих камер отдельных выпарных аппаратов многокорпусной установки, что представляет определенные неудобства при эксплуатации- такой МВУ. По этой причине способ минимизации суммарной поверхности теплопередачи используется лишь в относительно редких случаях, когда выпарные аппараты многокорпусной установки должны изготавливаться из дорогих материалов и экономия металла имеет первостепенное значение. [c.328]

Неконденсирующиеся газы могут присутствовать в паре, образующемся в выпарном аппарате в результате неплотностей, а также растворения воздуха в исходном растворе, или за счет реакций разложения, идущих в растворе. При конденсации пара в следующем корпусе концентрация неконденсирующихся газов возрастает, и они начинают препятствовать теплопередаче. Это происходит частично из-за понижения парциального давления пара в смеси, но главной причиной ухудшения условий теплопередачи является пленка плохо проводящего тепло газа на греющей поверхности, возникающая на пути потока пара в направлении греющей поверхности. Выше, в разделе Теплопередача при выпаривании , обсуждались способы определения влияния неконденсирующихся газов на коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара. Концентрация неконденсирующихся газов, при которой нарушается общий коэффициент теплопередачи, очень низка и меньше всего — у аппаратов с высоким общим коэффициентом теплопередачи и у аппаратов, в которых не упорядочено движение потока пара. [c.300]

Выпарной аппарат должен отвечать определенным требованиям быть простым, компактным, надежным в работе и эксплуатации иметь высокую производительность допускать возможно большие напряжения поверхности нагрева и высокие коэффициенты теплопередачи при минимальной массе и стоимости 1 м поверхности нагрева. [c.262]

С повышением концентрации раствора аммиачной селитры (в пределах состояния плава), довольно резко изменяются параметры (теплоемкость, вязкость, плотность, теплопроводность и др.), характеризующие раствор данной концентрации. При расчете поверхности выпарного аппарата эти параметры входят в формулу, по которой определяется частный коэффициент теплопередачи от раствора к стенке. Поэтому для более точного определения поверхности выпарного аппарата при упаривании концентрированных растворов расчет производится по зонам. Для [c.96]

При проектировании выпарных аппаратов необходимо выполнить тепловые расчеты для определения поверхности теплообмена, обеспечивающей передачу заданного количества теплоты при установленных параметрах рабочих сред. Обычно тепловой расчет выпарного аппарата проводят в такой последовательности составление уравнения теплового баланса для определения тепловой нагрузки или расходов рабочих сред определение полезной разности температур, коэффициента теплопередачи, поверхности теплообмена. [c.47]

Замкнутая система уравнений представляет собой математическую модель процесса многокорпусного выпаривания и в пределах сделанных допущений может служить основой как проектного, так и поверочного расчетов. Конечной целью проектного расчета, как правило, является определение величин поверхностей выпарных аппаратов, которые в состоянии обеспечить заданные значения начальной и конечной концентраций и производительности по раствору. При поверочном расчете определяются какие-либо параметры работы МВУ (давления, температуры) или возможные производительности установки и концентрации раствора, а величины поверхностей теплопередачи каждого корпуса известны. При расчете МВУ, как правило, сложность вычислительной процедуры для проектного расчета оказывается выше. Так, например, уравнения [c.281]

Уравнения (4.3.2), (4.3.3) в расчетной практике используются для определения расхода греющего первичного пара О и количества теплоты для проведения процесса 0. Последняя величина позволяет определить требуемую площадь поверхности теплопередачи в выпарном аппарате [c.418]

Величина Д r,oл выражает среднюю двинч ущую силу (A p) в уравнении теплопередачи (4-62) при определении поверхности нагрева выпарного аппарата. [c.231]

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]

Помимо общих достоинств, характерных для пленочных аппаратов, РПИ имеют дополнительные преимущества. Интенсивное перемешивание и равномерное распределение жидкости позволяет при малых линейных плотностях орошения обеспечивать высокие коэффициенты теплопередачи (коэффициент теплопередачи для РПИ может в несколько раз превышать коэффициент теплопередачи для пленочных испарителей со свободно стекающей пленкой при работе на одном и том же продукте) и тем самым за один проход через аппарат добиваться концентрирования раствора в несколько раз при минимальном времени пребывания продукта в аппарате (оно составляет секунды или десятки секунд, и лишь для высоковязких продуктов более минуты). Кроме того, механическое перемешивание и связанный с этим эффект самоочистки теплообменной поверхности обеспечивает РПИ возможность работы с такими продуктами, с которыми ни один другой выпарной аппарат непрерывного действия работать не может. Это высоковязкие продукты (РПИ с жестко закрепленными лопатками или со стирателями определенных форм) способны работать с продуктами с вязкостью до 1000 Па с, эмульсиями, суспензиями, пастами, жидкостями со стойкой пеной, растворами с интенсивным выпадением осадка (в РПИ с шарнирно закрепленными и маятниковыми лопатками при применении узла вьпрузки специальной констрз кции возможно получение на выходе криста1ишческого порошка). [c.196]

Скорость испарения пропорциональна количеству тепла, поглощенному в единицу времени, а количество тепла в свою очередь пропорционально поверхности нагрева, ее теплопроводности или способности к теплопередаче. Величина поверхности нагрева в основном определяется коэффициентом теплопередачи. Можно рассчитать частный коэффициент теплопередачи от теплоносителя к поверхности нагрева, но коэффициент теплопередачи от поверхности нагрева к кипящеР испаряе.мой жидкости приходится устанавливать по опытным данным, отдельно для разных конструкций испарителей. Определенное значение при упаривании, кроме того, имеет выделение соли, вспенивание и образование накипи. Поэтому для определения производительности и величины греющей поверхности выпарного аппарата приходится проводить опытное упаривание. Для расчета поверхности нагреза большей частью исходят из коэффициента теплопередачи в ккал я--час-град. При эксплуатации испарителей всех конструкций стремятся к достижению возлюжно лучшей отдачи тепла—тепловая энергия теплоносителя должна возможно скорее передаваться выпариваемому веществу. [c.364]

Пример 4-1. Рассчитать двухкорпусную выпарную установку для глицериновой воды с одинаковыми поверхностями нагрева обоих корпусов. Схема выпарки изображена на рис. 4-18. Начальная и конечная концентрации глицериновой воды Ьа = 20% и 6 он = 88%. Производительность 0, он = =643 кг/ч концентрированного глицерина. Давление греющего пара Ро = 5 кгс/с.ч (абс.) и /н=158°С. Давление во втором корпусе Р2=0,147 кгс/см (абс.) и температура вторичного пара 0=54° С. Начальная температура раствора 1 = 20° С. Раствор подогревается в первом подогревателе экстрапаром до /"=80° С, во втором — острым паром до температуры кипения раствора в первом корпусе (/0= 1) теплоемкость чистого глицерина с = 0,576 ккал/кг-град. Выпарные аппараты имеют принудительнук> циркуляцию раствора. Скорвсть раствора в трубках в первом аппарате—1,5 м/сек, во втором —3 м/сек. Диаметры нагревательных трубок 38/32 мм. При определении коэффициентов теплопередачи принять толщину накипи в первом аппарате 1 мм и во [c.130]

Пример 4-2. Рассчитать двухкорпусную выпарную установку для глицериновой воды с одинаковыми поверхностями нагрева обоих корпусов. Схема выпарки изображена на рис. 4-18. Нача.пьная и конечная концентрации глицериновой воды Ьо=20% И Ькон = 88%. Производительность Скон = 643 кг/ч (0,178 кг/с) концентрированного глицерина. Давление греющего пара ро=4.9-105 Пд (5 кг/см ) и <в=158 С. Давление во втором корпусе Рг=0,144-10 Па (0,147 кгс/см абс.) и температура вторичного пара =54°С. Начальная температура раствора < i=20° . Раствор подогревается в первом подогревателе экстрапаром до i"=80° , во втором — острым паром до температуры кипения раствора в первом корпусе to = ti) , теплоемкость чистого глицерина с=2,41 кДж/(кг-°С) (0,576 ккал/(кг С). Выпарные аппараты имеют принудительную циркуляцию раствора. Скорость раствора в трубках в первом аппарате—1,5 м/с, во втором — 3 м/с. Диаметры нагревательных трубок 38/32 мм. При определении коэффициентов теплопередачи принять толщину накипи в первом аппарате бн= 1 мм и во втором 2 мм Яст=58 BT/iM- ), Хи=1,163 Вт/(м-°С). Установка работает без перепуска и переохлаждения конденсата. [c.143]

Расположение продувочных трубок не всегда легко определить. Общее мнение таково, что воздух будет скапливаться в конце пути пара, если последний имеет какую-нибудь определенную скорость в определенном направлении так например в аппаратах с горизонтальными трубками воздух надо отводить на стороне, противоположной впуску пара. В аппаратах типа Яриана, Кестнера и других, имеющих длинное цилиндрическое паровое пространство, — если пар вводится на одном конце, а воздух удаляется на другом — продувка будет весьма полной. В вертикальных нормального типа выпарных аппаратах пар не имеет определенного направления. Продувочные трубки присоединяют обычно по внешней окружности парового пространства, это же относится и к вертикальным аппаратам с подвесной поверхностью. Продувочные краны должны быть расположены в верхней и нижней части- парового пространства, Удаление воздуха из нижней части можно обеспечить, применяя поршневые конденсатные насосы, взятые с хорошим запасом производительности. То обстоятельство, что воздух тяжелее пара при равных давлениях и температурах, не имеет никакого значения, так как конвекционные токи в паровом пространстве более чем достаточны, чтобы перемешивать газы, если только нет определенного движения, которое может увлекать воздух в каком-нибудь определенном направлении. Перегородки внутри парового пространства для придания пару направления и для скопления воздуха в определенном месте осложняют устройство и не имеют значения в большинстве выпарных аппаратов, потому что при, общем коэфициенте теплопередачи ниже 5000 частный коэфициент со стороны пара настолько велик, что даже значительное его изменение едва отразится на общем коэфициенте. [c.314]

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]

Работа по определению ограничений является важным этапом при оптимизации выпарных установок. Так, ограничение г (стр. 136) целесообразно применять, как это показано [219], при соотношении коэффициентов теплопередачи в первом и последнем аппаратах прямоточной МВУ / 1 0,25. В этом случае разница между суммарной поверхностью нагрева, определенной при ограничении г , и поверхностью нагрева, определенной при ограничении з , меньше 107о и применение ограничения г обеспечивает вариант, более удобный по условиям технологии изготовления аппаратов. При йп/ 1 < 0,25 эта разница больше 10% и рациональным становится применение ограничения з . Этот случай имеет место при упаривании жидкостей с существенным изменением концентрации раствора от аппарата к аппарату. Можно привести еще пример формирования ограничений. Г. А. Кименов [220] обосновал два ограничения на отборы вторичного пара. [c.145]