Краткий справочник по теплообменным аппаратам, страница 14

28                   Основы расчета теплообменных аппаратов         [ Гл. 1

При многократном выпаривании

п

где Д^общ = t[— t_n —разность между температурами на­сыщения пара, греющего первую сту­пень, и вторичного пара последней ступени, °С; п         п         п          п

N А = 2j^i + \.&* + 2j^3 —сумма температурной, гидростатиче-
j            j         ,               j         ской и гидродинамической депрессий во всех ступенях выпарной установ-. ки, °С.

Полезная разность температур распределяется между отдель­ными ступенями многоступенчатой установки следующим образом [Л.21, 33, 34]:

при расчете на равную поверхность нагрева всех аппаратов установки

Д/      ^

аГпол и.

Ati = ---------------- —;                                           (1-59)

П

при расчете на минимальную суммарную поверхность нагрева кор­пусов выпарной установки

 (1-60)

Si

где Qi — тепловая нагрузка £-й ступени;

й» — коэффициент теплопередачи в этой ступени; i—порядковый номер ступени.

Наиболее и широкое распространение в промышленности полу­чили прямоточные выпарные установки.

Расход пара на выпарку 1 кг раствора в прямоточной выпарной установке определяется по уравнению

rf, =-------- :----------------- у------------------- ^l---------- [кг пара кг раствора].

п

(1-61)

§ 1-4]                       Ректификационные установки                              29

Расход пара в противоточной выпарной установке

,        W_n(\ + Г,)- ссу* (Г. +%) + e,2. +

</_{1=-----------------------------------------} _---------------------------- _>

-j-E₂Z₂ -f- -■• ~ге_л_ ]£_п- ,

-»---------------------------- ■---- [кг пара/кг- раствора]. (1 -61 a)

В этих уравнениях W_n — количество выпаренной воды,

кг/кг раствора; Ссух — теплоемкость безводной соли,

ккал/кг-град; ^еи ^е2> ^Es> •••• ^en-i — количество   отбираемого   экстрапара,

'  кг/кг- раствора;

Y_n-i, Z,; Z_a; ... Z_n_, — суммарные   коэффициенты,   значения которых для формулы (1-61) приведены в табл. 1-4, а для формулы (1-61а) — в табл. 1-5. В уравнении (1-61а)

В табл.  1-5 коэффициенты аир имеют те же значения, что и в табл. 1-4, a [S определяются по формулам

a       ^(<>     ^"

P» ⁼ /      /—•

1-4. РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Ректификационные установки служат для разделения жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы состав­ляющих веществ в результате ирютмвоточного тепло- и массообме-на жидкой смеси и паров, этой смеси. Процесс ректификации можно осуществить в том случае, когда кипящая смесь выделяет пары, содержащие те же шмпоненты, но в другой пропорции; обычно в ларах процент содержания компонентов, кипящих при данном давлении при более иизкой температуре (легкокипящие компонен­ты), больше, чем в жидкой смеси. Ректификация может осущест­вляться в ректификационных колоннах периодического и непрерыв­ного действия. Типы и конструкция колонных аппаратов, приводят­ся в главе третьей.

Тепловые расчеты ректификационных установок базируются н! законах фазового равновесия бинарных смесей (законы Дальтона, Рауля). В практике нашли широкое применение графические мето­ды расчета необходимого числа ректификационных тарелок. Методы расчета изложены в [Л. 3, 11, 21, 27]. В случаях, когда концентра­ция одного из компонентов бинарной смеси чрезвычайно мала (по­рядка 0,01—0,001%,) или когда дистиллят преимущественно содер-

30                  Основы расчета теплообменных аппаратов        [ Гл. 1

жит один из компонентов, и лишь щичтожное количество второго' компонента, графические расчеты становятся неприменимыми и за­меняются более громоздкими, но более точными аналитическими. Методика аналитического расчета приведена в [Л. 3].

1-5. АБСОРБЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Процесс поглощения газов или паров жидкими поглотителями (абсорбентами) называется абсорбцией. Этот процесс является из­бирательным и обратимым, что позволяет применить его как для по­лучения растворов газов в жидкостях, так и для разделения газо­вых « паровых смесей.