logo
2010-144

6.3.3 Температура кипения раствора и температурные потери

Обычно в однокорпусных выпарных установках известны давления первичного и вторичного паров, а следовательно, определены и их температуры. Разность между температурами греющего и вторичного паров называют общей разностью температур выпарного аппарата:

. (6.10)

Общая разность температур связана с полезной разностью соотношением:

. (6.11)

Обозначив , получим

. (6.12)

Величины Δ/, Δ//, Δ/// называют температурными депрессиями (температурными потерями).

Величину Δ/ называют концентрационной температурной депрессией и определяют как повышение температуры кипения раствора tк по сравнению с температурой кипения чистого растворителя tв.п. при данном давлении.

(6.13)

Таким образом, температура образующегося при кипении растворов вторичного пара (т.е. пара над раствором, который затем в виде греющего идет в следующий корпус) ниже, чем температура кипения раствора, и поэтому часть общей разности температур всей установки теряется бесполезно.

Температурную потерю Δ// называют гидростатической температурной депрессией, она характеризует повышение температуры кипения раствора с увеличением давления гидростатического столба жидкости. Гидростатическая депрессия проявляется лишь в аппаратах с кипением раствора в кипятильных трубах нагревательной камеры. В этом случае за температуру кипения раствора принимают температуру кипения в средней части кипятильных труб.

, (6.14)

где tср – температура кипения растворителя при давлении Рср в средней части кипятильных труб, К;

tв.п. – температура вторичного пара при давлении в аппарате Ра, К.

Давление в средней части кипятильных труб определяют из выражения

, (6.15)

где Н – высота кипятильных труб, м;

ρпж – плотность парожидкостной смеси в аппарате, кг/м3.

Величину Δ/// называют гидродинамической депрессией, которая характеризует потерю общей разности температур за счет гидравлических потерь в трубопроводе, и определяют как разность между температурой вторичного пара tв.п. у поверхности раствора и температурой пара на выходе из аппарата (на входе в конденсатор). На практике Δ/// составляет от 1 до 1,5 °С.

Температурный график выпарной установки изображен на рисунке 6.9.

Рисунок 6.9 – Распределение температуры по высоте аппарата