Выпарные аппараты коэффициент теплопередачи

Как изменится производительность выпарного аппарата, работающего под атмосферным давлением, при обогреве насыщенным водяным паром с избыточным давлением ризб = 0,12 МПа, если в аппарате создать вакуум 0,7 кгс/см а обогрев перевести на пар с избыточным давлением 0,6 кгс/см Гидростатический эффект для среднего слоя Арг. э = 9,81 -10 Па в обоих случаях считать температурную депрессию 4 К раствор поступает на выпарку подогретым до температуры кипения в аппарате. Коэффициент теплопередачи считать неизменным. Тепловыми потерями пренебречь. [c.152]

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]

В газоводяном охладителе коэффициент теплоотдачи со стороны газа 01=58, со стороны воды 02=580 Вт/(м2-К). В выпарном аппарате со стороны греющего пара 01=11 ООО Вт/(м2-К), а со стороны кипящего раствора 2=2800 Вт/(м2-К). В обоих теплообменниках стальные трубы с толщиной стенки 3 мм покрываются с одной стороны слоем накипи толщиной 2 мм. Как изменится в этих аппаратах коэффициент теплопередачи по сравнению с чистыми трубами Расчет сделать по формулам для плоской стенки. [c.14]

Задача VII. 16. В выпарном аппарате с вертикальными кипятильными трубами (длиной 3 м) и поверхностью теплообмена 131 необходимо упарить 1,3 кг/сек 10%-ного раствора КС1 до концентрации 32%. Для нагрева использовать насыщенный водяной пар при атмосферном давлении. Определить, каким должно быть рабочее давление в аппарате, чтобы обеспечить требуемую производительность. Коэффициент теплопередачи принять равным 900 вт (м -град)-, исходный раствор поступает в выпарной аппарат предварительно нагретым до температуры кипения температурная депрессия равна 7° С плотность раствора составляет 1200 кг/М [c.253]

Коэффициенты теплопередачи и выпарных аппаратах. В выпарных аппаратах коэффициенты теплопередачи могут быть подсчитаны по общей формуле [c.432]

Все выпарные аппараты с перемешиванием обладают высоким коэффициентом теплопередачи [146]. [c.127]

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]

О приближенном расчете коэффициента теплопередачи в выпарных аппаратах с искусственной циркуляцией см. [0-1, УИ-10]. [c.578]

Точка I концентрация с =10%, температура кипения при атмосферном давлении /к, I = 102,5° С, коэффициент теплопередачи = (зА0 вт/(м град). Количество раствора, оставшегося в выпарном аппарате [c.228]

Задача VII. 19. Определить, до какой концентрации можно упарить 4%-ный водный раствор в выпарном аппарате поверхностью теплообмена F = 65 м . Количество исходного раствора составляет 1,2 кг/сек. Средняя температура кипения раствора 104° С. Выпарка производится при атмосферном давлении. Удельная теплоемкость растворенного вещества с = 1250 дж/(кг-град). Для нагревания используют насыщенный водяной пар под давлением 3 ат. Расчетное значение коэффициента теплопередачи k = = 850 вт/(м -град). Раствор поступает в выпарной аппарат при температуре 15° С. [c.254]

Задача VII. 21. Необходимо повысить производительность выпарного аппарата по исходному раствору от 2,5 до 4 кг/сек. Определить, насколько надо повысить давление греющего пара, чтобы конечная концентрация раствора при увеличении производительности не снизилась. Производительность 2,5 кг/сек достигается при давлении пара 2 ат средняя температура кипения раствора 108° С. Коэффициент теплопередачи пропорционален квадратному корню из тепловой нагрузки. [c.254]

Если температура поступающего раствора значительно ниже т пературы кипения, то целесообразно его предварительно подогреть в отдельном теплообменнике, чтобы выпарной аппарат работал только как испаритель, а не выполнял частично роль подогревателя, так как в последнем случае коэффициент теплопередачи аппарата несколько снижается. Чем выше концентрация начального раствора, тем меньше расход тепла на его упаривание. Количество выпаренной воды можно определить из уравнения баланса сухих веществ, количество которых в процессе выпаривания остается неизменным, [c.192]

Теплообмен при кипении — это сложный и недостаточно изученный процесс. На основе сочетания данных теоретических и экспериментальных исследований с теорией подобия получены обобщенные критериальные зависимости, позволяющие с достаточной для практических целей точностью рассчитать коэффициент теплоотдачи при кипении ац. Поскольку вопросы теплоотдачи при конденсации пара освещены в предыдущей главе, ограничимся здесь кратким изложением вопросов теплоотдачи при кипении. Анализ отдельных термических сопротивлений теплопередаче в выпарных аппаратах с паровым обогревом показывает, что наибольшее значение имеет термическое сопротивление теплоотдаче при кипении Яг- Характерные особенности процесса теплоотдачи при кипении следующие. [c.197]

В выпарных аппаратах с рубашками происходит малоинтенсивная неупорядоченная циркуляция выпариваемого раствора вследствие разности плотностей более нагретых и менее нагретых частиц. Поэтому в аппаратах с рубашками коэффициенты теплопередачи низки. [c.365]

Для таких аппаратов обычно используют специальные горелки беспламенного горения, снабженные огнеупорной насадкой, которая в накаленном состоянии каталитически ускоряет процесс горения (эти горелки описаны в главе XV). В барботажных выпарных аппаратах, работающих при непосредственном соприкосновении выпариваемого раствора и греющего агента, достигаются более высокие коэффициенты теплопередачи, чем при выпаривании через стенку. [c.376]

Числовые значения коэффициентов теплопередачи в выпарных аппаратах колеблются обычно в пределах 200—6000 ккал м -час °С. [c.433]

Для аппаратов, выпаривающих вязкие жидкости, отлагающие накипь на стенках нагревательных труб, коэффициенты теплопередачи равны ориентировочно 200- -500 ккал м -час С. Таким образом, коэффициенты теплопередачи в выпарных аппаратах колеблются в широких пределах, и их значения следует наиболее точно определять опытным путем. [c.433]

Высота уровня раствора над трубами или в трубах аппарата также влияет на величину коэффициентов теплопередачи по опытным данным коэффициенты теплопередачи имеют наибольшие значения, если трубки нагревательной камеры выпарного аппарата заполнены жидкостью в холодном состоянии неполностью, а примерно на высоты. Поэтому нежелательно, чтобы в выпарном аппарате уровень жидкости был выше верха трубок. [c.434]

Концентрация раствора влияет на работу выпарного аппарата потому, что от этого зависят удельный вес, вязкость и теплоемкость раствора. Коэффициент теплопередачи зависит от вязкости раствора больше, чем от его удельного веса, и большие коэффициенты теплопередачи наблюдаются в процессе выпаривания разбавленных растворов. При выпаривании более концентрированных растворов увеличивается скорость отложения накипи на поверхности нагрева, что приводит к резкому ухудшению теплопередачи. [c.434]

Пар, получаемый из ТЭЦ или котельных, обычно бывает перегретым. Перед использованием такой пар увлажняют и превращают в насыщенный для предотвращения снижения коэффициента теплопередачи и эффективности работы выпарных аппаратов. На многих производствах в качестве греющего пара применяется пар давлением 3—5 ат, что ограничивает выбор числа ступеней выпарной системы. [c.253]

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]

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]

На практике процесс выпаривания электролитических щелоков ведут в выпарных аппаратах с кожухотрубчатыми подогревателями. Греющий пар подается в межтрубное пространство, а электролитические щелока циркулируют в трубках греющей камеры. Для увеличения коэффициента теплопередачи и предотвращения инкрустации греющих трубок применяются аппараты с интенсивной циркуляцией (скорость выпариваемого раствора в трубках не ниже 1,5—2,5 м/с). [c.254]

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]

Коэффициент теплопередачи К для поверхности теплообмена выпарного аппарата определяется по формуле (5.21). [c.124]

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]

Оптимальное число корпусов выпарной установки. Расход первичного греющего пара на выпаривание растворов в многокорпусных аппаратах, как было показано, снижается с увеличением числа корпусов. Одновременно, однако, возрастает суммарная температурная депрессия (бх + ба + 63 +. .. + б ), уменьшается рабочая разность температур А и, следовательно, увеличивается суммарная поверхность нагрева аппарата. Все это приводит к увеличению размеров и стоимости аппарата, площади и кубатуры производственного здания, ремонта, обслуживания и т. п. Заметим также, что с ростом числа корпусов п падает рабочая разность температур в каждом корпусе, а с ней и коэффициент теплопередачи. Аналитический расчет оптимального числа корпусов п в общем виде приводит к чрезвычайно громоздким зависимостям, поэтому на практике величина п выбирается путем технико-экономического сопоставления ряда конкурирующих вариантов. С некоторым же приближением оптимальное число корпусов может быть вычислено следующим образом. [c.408]

Изменение структуры примесей в результате их термической деструкции при длительном воздействии высокой температуры не позволяет применять для данного процесса выпарные аппараты обычной конструкции. Физико-химические свойства фильтрата, содержащего катализатор, ориентировали авторов работы [26, с. 181] на применение в этом процессе аппарата пленочного типа. Известно, что эффективность роторного пленочного аппарата в значительной степени определяется коэффициентом теплопередачи. [c.94]

Одним из направлений в области интенсификации работы выпарных аппаратов естественной цир1суляции является замена выпарных аппаратов иле- ш ночного типа с восходящей пленкой ап-паратами с нисходящей пленкой. У таких аппаратов коэффициент теплопередачи выше (на ЗО-г-40%), и аппараты могут работать при меньшей разности температур, что позволяет уменьшить расход греющего пара и снизить расход металла для изготовления аппарата. [c.33]

Жидкость выходит из подогревательной секции с температурой, близкой к точке кипения и, попадал в испарительную секцию, сразу же закипает. Этим достигается высокий коэффициент теплопередачи в испарительной секции. Такой выпарной аппарат был испытан фирмой А0К1С0 для производства концентрированной фосфорной кислоты. Ранее применяемые испарители растворов фосфорной кислоты имели тот недостаток, что поверхность теплообмена быстро загрязнялась отложениями сернокислого кальция, фторосилпкатов, а также соединений алюминия и железа. Для удаления этих отложений необходимо останавливать испаритель на 12—16 ч каждые 5—7 дней в 2-секционном выпарном аппарате отложение солей сведено к минимуму, благодаря чему аппарат может работать без остановки на очистку в среднем 28 дней [42]. [c.121]

Пример VII, 16. Для концентрирования раствора Mg b имеется выпарной аппарат общей (наружной) поверхностью труб F = 65 м н длиной трубки I = 3,5 м. Определить максимальную производительность аппарата (но исходному раствору), если раствор концентрируют от с =12 вес. % до с = 33 вес. %. Коэффициент теплопередачи, отнесенный к наружной поверхности труб, k = 1100 вт м -град). Выпаривание происходит при атмосферном давлении. В качестве теплоносителя используют насыщенный водяной пар с температурой =145° С. Исходный раствор поступает в выпарной аппарат при о = 20°С. [c.224]

Так как для выпарных аппаратов с естественной циркуляцией концентрация раствора внутри аппарата практически равна его конечной концентрации, то коэффициент теплопередачи и средня температура кипенир соответствуют с -40%. [c.229]

Существенное снижение отложения солей в трубах достигается при использовании аппаратов с вынесенной зоной кипения (рис. 9.1,6). В таких аппаратах за счет увеличенного гидростатического давления стш1ба жидкости нескодысо повышается температура кипения раствора поэтому кипения в трубах греющей камеры не происходит, упариваемый раствор лишь нагревается. При выходе перегретого раствора из этих труб он попадает в зону пониженного гидростатического давления (труба вскипания 6), где и происходит интенсивное его закипание (высвобождается теплота перегрева). Таким образом, уменьшается отложение накипи на теплообменной поверхности труб и, следовательно, увеличивается коэффициент теплопередачи и время эксплуатации аппарата между чистками поверхности. Для обеспечения нормальной работы таких аппаратов очень важно отделить выкристаллизовавшиеся твердые частицы из циркулирующего потока раствора перед его входом в нагревательную камеру. Такое отделение твердых частиц происходит в солеотделнтелях, располагаемых либо в нижней части выпарного аппарата (поз. 7 на рис. 9.1,6), либо в верхней (рис. 9.1,г) — после выхода парожидкостной смеси из трубы вскипания. [c.673]

Пар, поступающий на обогрев выпарного аппарата из котельной, также может быть перегретым. Как известно, нагревание перегретым иаром, ввиду малых коэффициентов теплопередачи, нецелесообразно, и чтобы избежать значительного увеличения поверхности нагрева аппарата, необходимо перевести перегретый пар в сухое насыщенное состояние. [c.413]

Процессы теплопередачи в выпарных аппаратах находятся в теснейшей взаимосвязи с происходяпшми в них гидравлическими процессами, а коэффициенты теплоотдачи прямо зависят от скорости циркуляции выпариваемого раствора. [c.432]

Скорость циркуляции жидкости. Величина коэффициента теплопередачи, а следовательно, и иптепсивпость работы выпарного аппарата н значительной мере навися от скорости циркуляции выпариваемого раствора. [c.433]

Как уже отмечалось, наиболее распространенным теплоносителем в выпарных установках является насыщенный водяной пар различных давлений, редко превышающих, однако, 1,5—1,6 МПа. При выпаривании высококипящих растворов, исключающих возможность применения водяного пара, используются органические теплоносители и в ряде случаев — топочные газы. От природы применяемого теплоносителя зависят, как известно, его расход, коэффициент теплопередачи и удельная паропроизводитель-ность поверхности нагрева. Методика же теплового расчета выпарных аппаратов от природы теплоносителя и растворителя не зависит, и лишь для большей наглядности изложения мы ниже будем оперировать водяным паром как теплоносителем и водой как растворителем. [c.393]

Таким образом, в пленочных вьшарных аппаратах упаренный (до требуемой концентрации) раствор получается при однократном его проходе через греющую камеру. В этих аппаратах циркуляция отсутствует, а поэтому время пребывания отдельных элементов жидкости в аппарате фиксировано (особенно в аппаратах с нисходящей пленкой, когда можно избежать большого объема свежего раствора в распределителе). Кратковременный контакт раствора с поверхностью нагрева и высокие значения коэффициентов теплопередачи (вследствие интенсивной теплоотдачи от стенки трубок к кипящим пленкам жидкости) — основные преимущества пленочных выпарных аппаратов. К их недостаткам относят большую высоту, высокую чувствительность к изменениям нагрузок по жидкости и к содержанию твердых частиц в ней. При слишком малых нагрузках по жидкости не удается достичь полной смачиваемости всей поверхности теплопередачи. Это может приводить к местным перегревам, выделению твердьк осадков. [c.674]

Кроме вышеупомянутых трубчатых вьшарных аппаратов иногда применяют выпарные аппараты емкостного типа. Среди них выпарные аппараты с поверхностью теплообмена в виде рубашки или змеевика используются довольно редко из-за низкого коэффициента теплопередачи в ких, возможности образования застойных зон и ограниченной теплообменной поверхности на единицу рабочего объема. Для агрессивных растворов (серная, фосфорная, соляная кислоты, сульфаты и хлориды некоторых металлов) весьма эффективными оказались аппараты контактного тапа например, аппарат с по1ружиой горелкой (рис. 9.3), в котором образующиеся при сгорании газообразного топлива горячие газы барботируют непосредственно через жидкость. При этом создаются хорошие условия (большая межфазная поверхность) для интенсивного теплообмена между дымовыми газами и жидкостью. Достоинством таких барботажных вьшарных аппаратов является возможность их изготовления из обычной углеродистой стали. Однако необходима, естественно, внутренняя футеровка такого аппарата антикоррозионньми материалами — керамикой, графитом, резиной, пластмассами и т.п. [c.675]

Большинство перечисленных компонентов сульфитно-дрожжевой бражки относится к активным соединениям. Аминокислоты и низкомолекулярные белки в процессе выпаривания способны конденсироваться с лигносульфонатами. Дрожжевые клетки в этих условиях подвергаются плазмолизу с образованием белковой массы, легко полимеризующейся на внутренней поверхности трубок калоризатора выпарного аппарата. Летучие органические соединения, попадая с соковым паром из сепаратора аппарата выпарной батареи в межтрубное пространство калоризатора следующего за ним аппарата, также образуют легко полимеризующиеся отложения на наружной поверхности трубок. При этом присутствие в соковых парах неконденсируемых газов снижает коэффициент теплопередачи, что отрицательно сказывается на эксплуатационных параметрах выпарной батареи. [c.280]

Барда, поскольку щелок ранее подвергался нейтрализации известковым молоком, представляет собой. насыщенный раствор кальциевых солей, в основном гипса. Гипс, как известно, присутствует в сульфитном щелоке с начала варки и продолжает в нем накапливаться во время варочного процесса. Поэтому независимо от того, упаривается щелок или барда, процесс неизбежно сопровождается отложением солевой накипи на теплопередающих поверхностях выпарных аппаратов, что приводит сначала к резкому снижению коэффициента теплопередачи, а далее — к загипсовыванию аппарата, в связи с чем требуется отключение его на чистку. Это очень важный момент в технологии выпаривания щелока и барды. [c.459]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология