Краткий справочник по теплообменным аппаратам, страница 12

Длина   одного   витка   змеевикового  теплооб-менного аппарата

 &,+ *■:=»«Д.- W.                              (I"⁵³)

где Дзм—диаметр витка змеевика, м;

h — расстояние между ^осями соседних витков змеевика, м. , Общая длина змеевика

р
L = ln=^iiD_atin=—j- ,                                      (1-54)

где п — число витков змеевика;

F—поверхность нагрева змеевика, м².

й — наружный диаметр трубы змеевика, м.

1-3. ВЫПАРНЫЕ УСТАНОВКИ

Выпарные установки применяют для концентрирования растао-ров твердых 'Нелетучих веществ путем удаления жидкого летучего растворителя в виде лара. Выпаривание обычно лроводят при кипе­нии раствора а отдельном выпарном аппарате (простое выпарива­ние) или в системе выпарных аппаратов, составляющих многокор­пусную (многоступенчатую) выпарную установку (многократное выпаривание). При простом -выпаривании получившийся в резуль­тате кипения раствора вторичный пар выбрасывают в атмосферу или направляют в конденсатор, При многократном выпаривании вторичный пар каждого аппарата используют в качестве греющего в следующем выпарном аппарате, в котором кипение раствора ве­дется при более низком давлении.

Простое выпаривание может проводиться как 'Непрерывным, так и периодическим методом; многократное — только непрерывным методом.

В зависимости от взаимного направления пара и раствора, передаваемых из аппарата и аппарат при многократном выпарива­нии, различают выпарные установки прямоточные, противоточные, с -параллельным и со смешанным током.

Многоступенчатые выпарные установки могут компоноваться из выпарных аппаратов различных 'конструкций.

Основные типы выпарных аппаратов приводятся в гл. 3.

1. Некоторые свойства растворов

Для расчетов выпарных установок необходимо иметь данные по таким свойствам растворов, как температура кипения (tknu), температурная депрессия (Ai), лод которой .понимают разность между температурой кипения раствора и чистого растворителя при данном давлении, удельная теплоемкость (с_р), кинематическая вяз­кость (v) и теплопроводность (к).

Все указанные свойства раствора в основном определяются при­родой раствора и его концентрацией. Вязкость сильно зависит от температуры раствора, а депрессия — от давления. Обычно все свойства растворов находят по соответствующим таблицам [Л. 32. 33], составлен-ньш на основании опытных данных.

24                  Основы расчета теплообменных аппаратов        [Гл. 1

Зависимость температурной депрессии от давления может быть выражена приближенным уравнением И. А. Тищенко:

Д,= 0,003872Д[у, где Д[ — температурная депрессия при атмосферном давлении (бе­рется из таблиц);

Т — температура кипения раствора, °К;

г — теплота  парообразования воды при давлении насыщения, ккал\кг.

2. Уравнения материального баланса

Количество 'выпаренной воды W при изменении концентрации раствора от 6, до 6_а

W=G^b-*=^M.                                           (1-55)

Концентрация раствора в выпарном аппарате

1

где G — начальный вес раствора, кг; п

W=W_l-{-W_i-\- .. ,-{-W_n—вес выпаренной воды в п. корпусах, кг. 1 3. Тепловой расчет выпарной установки непрерывного действия

Поверхность нагрева выпарного   аппарата при  однократном выпаривании определяется по формуле

О
F = т-~----- ,                                         (1-56)

«ДГпол                                                    ^V       '

где Q — количество тепла, передаваемого через поверхность на­грева выпарного, аппарата, ккал\ч; k — коэффициент теплопередачи, ккал/м^-град-ч; Д'пол — полезная разность температур, °С.

Д^,_0Л = Д' — ЯД,                                     (1-57)

где ut = t' — t" — разность между температурами насыщения грею­щего и вторичного пара, °С;

2Д=Д,+Д_г-т-Дз — сумма температурной, гидростатической и гидро­динамической депрессий, °С.