Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Оценим порядок величин и .
Так как для воды удельная теплота парообразования кДж/кг и удельная теплоемкость кДж/(кг.К), то можно заключить, что коэффициент самоиспарения << 1.
, так как удельная теплота конденсации (парообразования) мало зависит от давления. Поэтому при расчете многокорпусных выпарных установок может быть введено допущение .
Явление самоиспарения возникает в многокорпусных выпарных установках (МВУ). Упаренный раствор предыдущего корпуса перетекает в последующий корпус в качестве исходного, в котором давление в аппарате меньше, чем в предыдущем, а следовательно меньше и температура кипения в этом корпусе. Раствор оказывается перегретым (т.е. его температура выше температуры кипения в этом корпусе). Температура раствора снижается до температуры кипения за счет испарения некоторого количества воды, которое подмешивается к основному количеству вторичного пара. Это явление носит название самоиспарения раствора.
Температурные потери (депрессии)
Рассмотрим схему выпарной установки вместе с температурами (рисунок 2.2)
Рисунок 2.2 - Температуры в выпарной установке:
– температура вторичного пара (чистого растворителя), определяется по давлению в аппарате ;
– температура кипения раствора на поверхности (при давлении );
– температура кипения раствора внутри кипятильных труб в среднем слое высотой ;
– температура конденсации греющего (первичного) пара в межтрубном пространстве греющей камеры, определяется по давлению греющего пара ;
– температура конденсации вторичного пара в конденсаторе.
Движущей силой процесса выпаривания (полезной разностью температур) является разность температур конденсации греющего пара и кипения раствора в среднем слое.
(2.13)
Физико-химическая депрессия , 0С, равна разности между температурой кипения раствора и температурой кипения чистого растворителя при одинаковом давлении (давлении в аппарате ).
. (2.14)
Величина зависит от природы растворенного вещества и растворителя, концентрации раствора и давления. Значения , полученные опытным путем, приводятся в справочной литературе. Для малоконцентрированных растворов величину можно вычислить с помощью уравнения И.А. Тищенко:
, (2.15)
где – нормальная физико-химическая депрессия при атмосферном давлении, 0С
зависит от типа раствора и его концентрации;
– поправочный коэффициент на давление в аппарате (одинаков для различных
растворов и зависит только от давления).
Гидростатическая депрессия , 0С, равна разности между температурой кипения раствора в среднем слое и температурой кипения раствора на поверхности.
. (2.16)
характеризует повышение температуры кипения раствора с увеличением давления за счет гидростатического давления столба жидкости. зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности парожидкостной смеси, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. рассчитывается по чистому растворителю.
Приближенно вычисляют для водных растворов с помощью таблиц водяного насыщенного пара как разность между температурой кипения воды при давлении в среднем слое и температурой кипения воды при давлении вторичного пара (давлении в аппарате ).
. (2.17)
Давление в среднем слое , Па, вычисляют как сумму давлений вторичного пара в аппарате и гидростатического давления столба жидкости на середине высоты кипятильных трубы.
, (2.18)
где – плотность упаренного раствора, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Гидравлическая депрессия , 0С, равна разности между температурой конденсации вторичного пара в аппарате и температурой конденсации вторичного пара в конденсаторе (или температурой конденсации вторичного пара в греющей камере последующего корпуса для МВУ).
(2.19)
обусловлена гидравлическими сопротивлениями (трения и местными сопротивлениями), которые преодолевает вторичный пар при его движении через сепарационные устройства и трубы. Вызванное этим уменьшение давления вторичного пара приводит к снижению его температуры конденсации. Значение принимают в пределах 0,5 – 1,5 0С.
Температура кипения раствора в среднем слое с учетом температурных потерь и составляет
. (2.20)
Общей разностью температур называется разность между температурой греющего агента (температурой греющего пара ) и температурой конденсации вторичного пара в конденсаторе .
. (2.21)
Если от общей разности температур отнять сумму всех температурных потерь, то получим полезную разность температур
. (2.22)
.
Сумма всех температурных депрессий равна разности между температурой кипения раствора в среднем слое и температурой конденсации пара в конденсаторе.
(2.23)
Дата публикования: 2014-10-19; Прочитано: 2272 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!