Выпарные теплоотдачи

Выпарной аппарат пленочного типа (рис. 70, г). Отличительные особенности аппарата заключаются в том, что испарение происходит в тонкой пленке (высокие коэффициенты теплоотдачи от стенки к пленке), снижено влияние гидростатического эффекта, отсутствует циркуляция. Диаметр трубок доходит до 50 мм, длина — до 7 м, [c.109]

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]

Как указано, в качестве теплоносителя обычно служит насыщенный или слабо перегретый водяной пар, характеризующийся высокой скрытой теплотой конденсации, высоким коэффициентом теплоотдачи. Кроме того, паровой обогрев отличается удобством регулирования. Газовый и электрический нагрев, а также нагрев высококипящими теплоносителями применяют лишь при высокой температуре кипения растворов, исключающей применение водяного пара. Необходимо отметить, что схему выпарной станции следует выбирать в соответствии с теплосиловым хозяйством завода. Кроме того, надо подчеркнуть, что многокорпусную выпарную установку необходимо рассматривать как единое целое, так как изменение режима в одном аппарате сказывается на работе остальных. [c.196]

В аппаратах с вынесенной зоной кипения, а также в аппаратах с принудительной циркуляцией обеспечиваются высокие скорости движения растворов в трубках греющей камеры и вследствие этого — устойчивый турбулентный режим течения. Принимая во внимание, что разность температур теплоносителей (греющего пара и кипящего раствора) в выпарном аппарате невелика, для вычисления коэффициентов теплоотдачи со стороны жидкости используют эмпирическое уравнение [7] [c.91]

Коэффициент теплоотдачи со стороны кипящей жидкости в выпарных аппаратах со свободной циркуляцией и в аппаратах с естественной циркуляцией при оптимальном уровне определяется по формуле (1157). При этом высота оптимального уровня раствора опт.> соответствующая наибольшему значению а, рассчитывается по приближенной зависимости [c.484]

При кипении растворов в пленочных выпарных аппаратах коэффициент теплоотдачи рекомендуется [10] определять по уравнению [c.91]

ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ИСКУССТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ РАСТВОРОВ В ВЫПАРНЫХ АППАРАТАХ [c.578]

Для изотермической кристаллизации применяются выпарные аппараты, в которых интенсивность теплоотдачи несколько снижена для того, чтобы уменьшить отложение солей на внутренних поверхностях греющих труб. С той же целью стараются организовать по возможности более интенсивную циркуляцию кипящего раствора. В качестве примера на рис. 3.20 показана конструкция кристаллизатора с естественной циркуляцией. Аппараты имеют выносную греющую камеру и паровой обогрев. [c.169]

Значительно более высоких. шачений коэффициентов теплоотдачи, чем в аппаратах с естественной циркуляцией, удается достигнуть в пленочных выпарных аппаратах с вертикальными трубами (рис. 10-20). Греющая камера 1 такого аппарата имеет пучок длин- [c.242]

Предприятием п.я.А-1297 продоляаютоя исследования по влиянию содержания твердой фазы (ЛаС1) на коэффициент теплоотдачи со стороны шелоков. Ожидаемая зависимость позволит установить оптимальное количество циркулирушей твердой фазы в выпарных аппаратах, повысить коэффициент теплопередачи. [c.31]

Задача VI. 17. Определить коэффициент теплоотдачи к воде, кипящей в трубках выпарного аппарата, если температура греющей поверхности составляет ст = 65° С вода кипит при давлений 2500 н мК [c.177]

Следует отметить, что при сгущении растворов в выпарной установке их вязкость р, и плотность р увеличиваются, а удельная теплоемкость с, коэффициент теплопроводности X и коэффициент теплоотдачи при кипении аг уменьшаются. [c.195]

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]

Теплоотдача при кипении часто встречается в химической технологии (в выпарных, ректификационных, холодильных установках и др.). Этот процесс отличается сложным механизмом. [c.291]

Прочие факторы, влияющие на интенсивность выпаривания. Одним из необходимых условий нормальной работы выпарных аппаратов является удаление из нагревательной камеры содержащихся в паре воздуха и других неконденсирующихся газов, так как даже весьма незначительная примесь неконденсирующихся газов в паре резко снижает коэффициент теплоотдачи. Кроме того, необходимо удалять неконденсирующиеся газы из парового пространства над нагревательной камерой аппарата. Воздух может попасть сюда через неплотные соединения в трубопроводах и аппаратах или с исходным раствором неконденсирующиеся газы иногда образуются в результате реакций, которые могут происходить в процессе выпаривания. [c.435]

Специфика выпарных установок состоит в том, что аппараты работают при давлениях ниже атмосферного, в связи с чем приходится считаться с возможностью попадания воздуха в греющие камеры н обусловленным этим уменьшением коэффициентов теплоотдачи со стороны пара. Другим существенным обстоятельством является необходимость учета термического сопротивления накипи, поскольку многие растворы обнаруживают склонность к ее образованию. Вопрос о влиянии накипеобразования в процессе выпаривания рассматривается ниже. [c.377]

Значительно интенсифицировать процесс выпаривания удается в выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией раствора. Такой аппарат показан на рис. 10.18. Раствор подается на выпаривание в греющую камеру 1 циркуляционным насо-СО.М 4. Часть упаренного раствора выводится из сепаратора 2 в виде продукта, а основной поток возвращается по циркуляционной трубе 3 во всасывающую линию циркуляционного насоса, где смешивается с исходным раствором. В кипятильных трубах выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией скорость движения раствора равна 1,5—3,5 м/с. При таких скоростях коэффициенты теплоотдачи в 3—4 раза выше, чем при естественной циркуляции. Кроме того, не происходит загрязнения поверхности кипятильных труб. [c.222]

Значительно более высоких значений коэффициентов теплоотдачи, чем в аппаратах с естественной циркуляцией, удается достигнуть в пленочных выпарных аппаратах с вертикальными трубами (рис. 10.19). Греющая камера 1 такого аппарата имеет пучок длинных (обычно 6—9 м) кипятильных труб, обогреваемых снаружи паром. Выпариваемый раствор подается в трубы снизу. Образующийся в трубе пар заполняет почти все сечение трубы и движется снизу вверх с большой скоростью. Раствор в виде пленки находится только у стенки трубы, струя пара увлекает жидкую пленку вверх таким образом, выпаривание раствора происходит в пленке, поднимающейся по стенке трубы. Обычно раствор однократно проходит кипятильные трубы и упаренным удаляется из сепаратора. [c.223]

Выпарной аппарат (или выпарная установка) может работать непрерывно или периодически. При непрерывном проведении процесса в аппарате находится раствор высокой концентрации Хд, а следовательно, высокой вязкости и с относительно низким коэффициентом теплоотдачи а, что приводит к умеренной интенсивности выпаривания. При периодическом или полупериодическом выпаривании (с непрерывным поступлением начального раствора) концентрация раствора постепенно увеличивается от Хя ДО Хн, а среднее значение коэффициента теплоотдачи будет выше, чем при непрерывном выпаривании. Температура в аппарате также будет постепенно возрастать от до д, поэтому средняя разность [c.381]

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]

Таким образом, главная особенность теплового расчета выпарного аппарата той или иной конструкции заключается в определении коэффициента теплоотдачи со стороны выпариваемого продукта аг. [c.186]

Для оценки влияния толщины слоя накипи на процесс теплопередачи воспользуемся данными, полученными при эксплуатации опытно-промышленной выпарной установки на Надворнянском НПЗ. Греющая поверхность установки состоит из латунных труб с 30% цинка (X -= ПО,5 Вт/м ° С), размер трубы составляет 32 X X 1,5 мм, коэффициенты теплоотдачи и анар равны 13,6 н [c.14]

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]

А. Ф. Сорокин и П. К. Янкевич [127] изучали теплоотдачу к воде и растворам ЫаС1 и МаОН различных концентраций на установке, имитирующей выпарной аппарат с вынесенной зоной кипения. Пароводяной поток двигался в трубе из нержавеющей стали внутренним диаметром 30 мм и длиной 2500 мм. Тепловые потоки изменялись от 2- 10 до 1 10 ккал/м час, а скорости циркуляции — от 0,5 до 3,0 м/сек. В опытах с водой дав- [c.9]

В последние годы был проведен ряд исследований по изучению теплоотдачи в испарителях и выпарных аппаратах с естественной циркуляцией при различных значениях кажущегося уровня [130, 134, 135]. Средние, значения а для аппаратов такого типа при кипении воды и сахарных растворов под давлением 0,4 и 1,0 ата получены И. И. Сагань [130]. Исследования проводились в трубах диаметром 48, 87 и 150 мм и длиной 1500 Л1Л1. Для оптимальных значений автор предлагает формулу [c.12]

Знание коэффициентов теплоотдачи к двухфазным паро- и газожидкостным потокам необходимо при расчете и проектировании аппаратов в различных отраслях техники. Эти данные требуются для расчета выпарных аппаратов и испарителей, работающих при естественной или вынужденной диркуляции паровых котлов (особенно при высоких давлениях), ядерных энергетических реакторов и многих других агрегатов. Сведения о процессе теплоотдачи к жидкости, постепенно испаряющейся при движении в трубах, весьма ограниченны. Это объясняется главным образом большим количеством величин, влияющих на процесс. Кроме того, в ранних исследованиях изучалось воздействие отдельных факторов на работу аппарата в целом. Полученные в таких работах данные не объясняли явления полностью. Ничего нового не удалось выяснить до тех пор, пока не были установлены величины, характеризующие теплообмен в отдельных сечениях трубы, т. е. при локальных значениях основных параметров [28,33,40] ). Трудности связаны также и с тем, что теплообмен может протекать при различных гидродинамических режимах. [c.25]

Недостатками прямоточной схемы выпарной установки являются понижение температуры кипения и повышение концентрации раствора от первого корпуса к последнему. Это приводит к повышению вязкости раствора и, следовательно, к снижению интенсивности теплоотдачи при кипении, уменьшению коэффициента теплопередачи и, как следствие, к увеличению общей поверхности теплопе- [c.366]

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]

Коэффициент теплоотдачи а, от конденсирующегося водяного пара к стенкам вертикальных труб в греющих камерах выпарных аппаратов определяется по уравнению (6.19), а коэффициент теплоотдачи от стенок труб к кипящему раствору аг — но уравнению (5.63). Необходимые для определения 2 физико-химические свойства растворов NaOH и водяного пара при температуре кипения приведены в табл. 6.1 [2 4 2.5]. [c.163]

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]

Проведение тепло- и массообменных процессов в тонком слое жидкости всегда связано с повышением их шггенсивности, малым временем пребывания жидкости в аппарате, низким сопротивлением по газовой фазе и хорошо развитой поверхностью контакта газа с жидкостью. Этими качествами во многом и определяется область применения пленочных аппаратов. Высокие значения коэффициентов теплоотдачи позволяют использовать пленочные аппараты в качестве выпарных аппаратов, работающих с низкими температурными напорами, т. е. применять их для создания батарей многокорпусной выпарки, или использовать дешевые теплоносители с низкими теплотехническими параметрами. Малое время пребывания жидкости в аппарате позволяет успешно применять их для концентрирования растворов термолабильных (быстро разлагающихся при повышенных температурах) веществ без потери качества продукта. Низкое сопротивление по газовой фазе позволяет с успехом применять пленочные аппараты для проведения массообменньгх процессов при низком давлении и высоком (более тысяч) объемном отношении расхода газовой фазы к жидкости. Пленочные аппараты применяются и для проведения химических превращений в системах газ— жидкость, когда реакция протекает быстро с выделением или поглощением большого количества теплоты. [c.535]

Ребра размещают с той стороны теплообменной поверхности, где значение коэффициента теплоотдачи сравнительно меньше. Ребра значительно улучшают теплообмен только в том случае, если к ним обеспечивается хороший подвод тепла от стенки трубы, поэтому ребристые трубы изготовляют из материалов с большими коэффициентами теплопроводности. Направление ребер выбирают в зависимости от направления потока теплоносителя, омывающего ребра. Во всех случаях поверхность ребер должна быть параллельна направлению потока теплоносителя. Трубчатые выпарные аппараты. Из большого числа конструкций выпарных аппаратов преимущественное распространение имеют трубчатые выпарные аппараты, теплообменное устройство которых (греющая камера или кипятильник) выполнено в виде ка-кого-либо трубчатого теплообменника. С одной стороны стенок труб находится выпариваемый раствор, с другой — теплоноситель, подводящий тепло (обычно водяной пар). В выпарных аппаратах при выпаривании растворов образуется парожидкостная эмульсия, которую необходимо разделить при непрерывном выводе пара из аппарата. Отделение жидкости от пара осуществляется в специально приспособленной для этого сепара-ционной части аппарата — сепараторе. Наличие сепарационной части является специфичным для выпарных аппаратов. [c.219]

Имеется ряд публикаций, в которых говорится о положительном влиянии магнитной обработки на отложения другого вида. Так, в работе [12, с. 196—197] описаны результаты применения магнитной обработки в производстве натриевой селитры. Образование инкрустаций на стенках выпарных аппаратов уменьшилось, что привело к увеличению теплоотдачи на 2,3% и снижению расходов на их очистку. Аналогичный эффект отмечен в производстве соды [12, с. 201—202]. Уменьшается загипсовывание тарелок приколонков, используемых в производстве аммиака, при этом их пропускная способность возрастает в 4 раза [12, с. 296—298]. В производстве фосфорной кислоты применение магнитной обработки позволило снизить отложения фосфогипса в аппаратуре. Так, на Гомельском химическом заводе при выпарке фосфорной кислоты в углеграфитовых теплообменниках отлагается фосфогипс. Применение магнитной обработки позволило уменьшить эти отложения в 2—4 раза. Обработка сахарного сока и мелассы дала возможность увеличить период между чистками испарителей с 6 до 52 дней [141]. Таким образом, магнитная обработка растворов является действенным средством борьбы с самыми различными инкрустациями. [c.154]

В выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией, где Кипение в трубках не полностью подавЛейо, коэффициент теплоотдачи от жидкости значительно выще. Для тех случаев, когда только температура пленки у стенки трубки выше точки кипения, Боатс и др. нашли, что результаты могут быть скоррелированы по уравнению Диттуса-Бёльтера с константой С=0,0278. В таких случаях ход температуры можно рассчитать по известной скорости циркуляции и притоку тепла. [c.287]

Когда греющим агентом является вторичный пар из предыдущего корпуса выпарной установки, в нем могут оказаться неконденсирующиеся газы, присутствие которых значительно снижает коэффициент теплоотдачи конденсирующегося пара. Мейзенберг и др. определяли значения коэффициента теплоотдачи конденсирующегося пара в присутствии воздуха [c.292]

В ходе гидродинамических расчетов таких аппаратов следует определить сопротивление при прохождении двухфазного потока по теплообменной трубе, проследить динамику изменения паросодержания и плотности двухфазного потока по высоте трубы. Это важно для определения л0кальн010 давления в разных зонах аппарата и скорости циркуляционного потока в аппаратах с естественной циркуляцией, что в свою очередь необходимо для определения коэффициента теплоотдачи со стороны продукта. При проведении гидродинамических расчетов нужно знать ряд параметров (например, длину конвективной зоны), определяемых по результатам теплового расчета. Такая взаимосвязь гидродинамического и теплового расчетов подобных выпарных аппаратов обусловливает сложность и громоздкость расчетов, если не предпринимать радикальных упрощений, основанных на эмпирических данных по результатам пракгики эксшхуатации аппаратов этого типа. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология