Гидродинамическая депрессия

Проектирование процессов и аппаратов химической технологии

а пара не уменьшается; отсутствует вскипание раствора при переходе его из аппарата в аппарат; теплота дегидратадии столь мала, что ею можно пренебречь;

теплота конденсата предыдущей ступени не используется в последующих аппаратах выпарной установки; концентрацию ки-ггящего раствора принимают равной конечной в данном корпусе j и, следовательно, температуру кипения раствора определяют при i конечной концентрации.

Так как расчет многокорпусной установки довольно сложен, то его обычно выполняют методом последовательных приближений.

Рассмотрим первое приближение.

1. Общее количество выпариваемой воды в установке;

2. Распределение выпаренной воды по корпусам выполняют

предварительно на основе следующих рекомендаций:

— для двухкорпусной установки Wi : *Uf2 = 1.0 : 1,17;

— для трехкорпусной установки Wi: №2: №3= 1,0: 1,1 : 1,2. Исходя из этого, количества выпариваемой воды по корпу- ;

сам будет соответствовать (например, для трехкорпусной уста- \

У» = , . 1 , , = . „ ? (6.64).

В случае отбора экстра-пара необходимо из общего количества выпариваемой воды вычесть количество отбираемого из| корпусов установки экстра-пара, распределить оставшееся количество выпариваемой воды по корпусам согласно вышеприве- j денных рекомендаций. Количество выпаренной воды по корпу-1 сам в данном случае равно:

Расчет установки с отбором экстра-пара приведен в [2]. Здесь приводится методика расчета без учета отбора экстрапара.

3. Расчет концентраций упариваемого раствора по корпусам.’ Концентрация растворов, выходящих из каждого корпуса, определяется по уравнениям: для 1-го корпуса

х, = GHxB/(GH — ИГО; (6.66) •

для 2-го корпуса

для i-ro корпуса

Поскольку количество растворенного вещества при упаривании остается постоянным, конечная концентрация раствора:

134 в предыдущем корпусе равна начальной концентрации раствора в последующем корпусе. Концентрация раствора в последнем корпусе должна быть равной заданной.

4. Определение температуры кипения растворов.

4.1. В аппаратах с естественной и принудительной циркуляцией температура кипения раствора по корпусам равна:

4.2. В пленочных выпарных аппаратах гидростатическую депрессию не учитывают. Температуру кипения в этих аппаратах находят как среднюю между температурами кипения растворов с начальной и конечной концентрациями при давлении в данном корпусе.

4.3. Для определения температуры вторичного пара по корпусам необходимо определить давление вторичного пара в каждом корпусе.

Общий перепад давлений в установке:

Предварительно распределяют перепад давлений между корпусами поровну:

Тогда абсолютные давления по корпусам будут равны: pi — = рг.п — А/?общ/г; pi = pi — Аробш/’ pi = Pi-i — Дробщ/iПо вычисленным давлениям паров находим [4] их температуры, энтальпии, теплоты парообразования. (, 4.4. Определение гидродинамической депрессии. Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при пе-. реходе из корпуса в корпус, через ловушки в аппаратах. При расчете принимают Д'» = 1,0 4- 1,5 °С.

Тогда температуры вторичного пара в корпусах равны:

где Т — температура паров в среднем слое кипятильных тру& .К; г — теплота испарения воды при данном давлении рСР; Датм — температурнаи депрессия при атмосферном давлении [2; 4; 11].

5. Расчет полезной разности температур

Общая полезная разность температур для всей установки:

www.ximicat.com

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Гидростатическая депрессия

Гидростатическую депрессию Д определяем следующим образом. [16]

Гидростатической депрессией Д2 называется разность между температурами кипения нижних и верхних слоев раствора в выпарном аппарате, обусловленная гидростатическим давлением верхних слоев. Нижние слои раствора, находящиеся под гидростатическим давлением верхних слоев, закипают при более высокой температуре, чем верхние. Если, например, нагревать при атмосферном давлении воду до температуры кипения в трубе высотой 10 м, то верхний слой воды закипит при температуре 100 С, а нижний слой, находящийся под давлением 0 2 МПа — при температуре около 120 С. В данном случае гидростатическая депрессия изменяется по высоте трубы от 0 С ( вверху) до 20 С ( внизу) и в среднем составляет 10 С. Расчет гидростатической депрессии в выпарных аппаратах невозможен, так как жидкость в них непрерывно перемещается. С повышением уровня жидкости в аппарате гидростатическая депрессия возрастает. В среднем она составляет 1 — 3 С. [17]

Значение гидростатической депрессии не может быть точно рассчитано ввиду того, что жидкость в трубах находится в движении, причем А зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности паро-жидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. [18]

Кроме гидростатической депрессии , следует также учитывать гидродинамическую депрессию, которая возникает вследствие гидродинамических сопротивлений в паропроводах, соединяющих смежные ступени многоступенчатой выпарной установки. Эти сопротивления приводят к некоторому снижению давления насыщенного пара и связанному с этим снижению температуры насыщения, которое обычно составляет 0 5 — 1 5 С и в среднем может быть принято на каждую ступень многоступенчатой выпарки Аз 1 С. [19]

Величина гидростатической депрессии не может быть точно рассчитана ввиду того, что жидкость в трубах находится в движении, причем Л зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности паро-жидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. [20]

Величина гидростатической депрессии не может быть точно рассчитана ввиду того, что жидкость в трубах находится в движении, причем А зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности паро-жидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. [21]

Принимаем гидростатическую депрессию Д 3 С и гидравлическую депрессию Д 1 С. [22]

Принимаем гидростатическую депрессию равной Д 2ЭС и гидравлическую депрессию Д 1 С. [23]

Расчетное определение гидростатической депрессии в выпарных аппаратах невозможно, так как жидкость в них находится в движении и в значительной степени в виде парожидкостной смеси. С повышением уровня жидкости в аппарате гид-депрессия возрастает. [25]

Для учета гидростатической депрессии при расчете выпарных аппаратов многие авторы 6 ], [20] рекомендуют определять температуру кипения жидкости на середине высоты слоя жидкости в аппарате. [26]

В пленочных выпарных аппаратах гидростатическую депрессию не учитывают. Температуру кипения в этих аппаратах находят как среднюю между температурами кипения растворов с начальной и конечной концентрациями при давлении в данном корпусе. [27]

С; Д г — гидростатическая депрессия , С; Д — ИДР — гидравлическая депрессия, С. [29]

Наклонными трубки делаются для уменьшения гидростатической депрессии . Циркуляционные трубы 6 здесь развальцованы в нижней части парообразователя. Раствор поступает через патрубок 2 в полость между крышкой 3 и парообразовательными трубами. Вторичный пар, выделяясь из раствора, поднимается в вертикальный пароотделитель 5, вверху которого установлена ловушка. [30]

www.ngpedia.ru

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

ЛД=Д,-(-Д2+Дз — сумма температурной, гидростатической и гидродинамической депрессий, °С- [c.24]

После этого следует найти для каждого из корпусов все свойственные для аппаратов, используемых в качестве корпусов МВУ, температурные потери (депрессии) температурную, гидростатическую, депрессию перегрева, а также дополнительную свойственную МВУ гидродинамическую депрессию, обусловленную потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений грубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Величина последней депрессии невелика и составляет, как правило, 1-2 С, поэтому обычно ее не вычисляют, а просто задаются ее величиной. При вычислении депрессий учитьшают предполагаемую к использованию методику расчета выпарных аппаратов — корпусов МВУ. Рядом величин задаются из опытных данных и конструктивных соображений. Например, если корпус предполагается рассчитывать по уравнению типа (11,2.1.2), то при оценке гидростатической депрессии по формуле (11.2.1.5) величины Н (высота тешюобменных груб) и е (паронаполнение) выбираются достаточно произвольно. В результате можно определить общий полезный температурный напор и полезные температурные напоры Агп( и температуры кипения 4, для каждого г-го корпуса. [c.201]

Кроме указанных выше концентрационной А и гидростатической А» депрессий в многокорпусной установке возникает еще одна температурная потеря-гидродинамическая температурная депрессия А «. Она вызывается потерей давления вторичных паров при переходе из одного аппарата в другой на преодоление местных сопротивлений и трения. Как правило, вторичные пары — насыщенные, поэтому потеря давления паром влечет за собой уменьшение его температуры. По разности давлений. (температур) паров на выходе из предыдущего аппарата и на входе в последующий аппарат определяют гидродинамическую депрессию А «. В инженерных расчетах потерянное давление не рассчитывают, а без большой ошибки принимают гидродинамическую депрессию для каждого аппарата 1,0-1,5 С. [c.368]

Определение гидродинамической депрессии. Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при пе- [c.135]

Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Обычно в расчетах принимают А» = = 1,0—1,5 град на корпус. Примем для каждого корпуса А » = 1 град. Тогда температуры вторичных паров в корпусах (в °С) равны [c.87]

Сумма гидродинамических депрессий [c.87]

Изменение температуры по высоте кипящей массы происходит не только из-за перегрева суспензии у поверхности нагрева, но и вследствие гидродинамической депрессии [232, 243, [c.77]

Как показали исследования [232], гидродинамическая депрессия зависит от условного паросодержания сахарной суспензии с повышением его уменьшается гидродинамическая депрессия. Паросодержание в свою очередь определяется величиной теплового потока. [c.77]

Выбор оптимального числа корпусов МВУ, помимо перечисленного, зависит еще от ряда дополнительных факторов. Так, с увеличением концентрации раствора и высоты уровня раствора в кипятильных трубах греющих камер возрастают значения температурных и гидродинамических депрессий. Повышение интенсивности циркуляции раствора в ВА позволяет обеспечить достаточно высокие коэффициенты теплоотдачи к раствору и передавать нужные количества теплоты при малых значениях полезных разностей температур. [c.330]

Сумма гидродинамических депрессий 2] д » = л + Аз 4- = 1 + 1 + 1 = 3°С [c.87]

Определение гидродинамической депрессии. Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гид-равл1гческих сопротивлений труботфоводов при переходе из корпуса в корпус через ловушки в аппаратах. При расчете принимают Д» = 1,0-1,5°С. Тогда температ фы вторичного пара в корпу сах. [c.139]

Смотреть страницы где упоминается термин Гидродинамическая депрессия: [c.28] [c.77] [c.147] [c.28] Основные процессы и аппараты химической технологии (1983) — [ c.87 ]

chem21.info

Расчёт выпарного аппарата

Материальный баланс выпаривания:

а) по всему веществу

,

где , – массовый расход соответственно поступающего и упаренного растворов, кг/с;

W – количество выпариваемой воды, кг/с;

б) по растворенному твёрдому веществу

,

где , — начальная и конечная концентрация раствора по массе, %.

;

.

Массовый расход греющего пара

,

где , – удельная теплоёмкость поступающего и упаренного растворов, Дж/(кг·ºС);

, – начальная и конечная температура растворов;

, , – удельные энтальпии соответственно греющего пара, вторичного пара и конденсата, Дж/кг;

– потери теплоты в окружающую среду.

Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата равна

где Q – тепловой поток, Вт;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 ·ºС);

Δt – полезная разность температур, которая представляет собой

где tп – температура греющего пара;

tр.с. – температура кипения раствора по середине греющих труб.

Q=D·( ).

Рисунок 10.1 – Схема выпарного аппарата

Температура кипения раствора по середине греющих труб

где Δ – физико-химическая депрессия (превышение температуры кипения раствора по отношению к чистой воде);

Δгс – гидростатическая депрессия (разность между температурами кипения раствора по середине греющих труб в выпарном аппарате и на поверхности раствора);

tвт – температура вторичного пара над раствором.

Если известна физико-химическая депрессия при атмосферном давлении Δa, то эту депрессию при других давлениях можно определить по приближённой формуле Тищенко И.А.

Δ= 16,2· Δа · ,

где Т и r – соответственно абсолютная температура кипения в К и теплота испарения в Дж/кг воды при данном давлении.

Гидростатическая депрессия представляет собой

где tр – температура кипения раствора на его поверхности, т. е. при давлении Рвт вторичного пара.

Температура кипения раствора tр.с соответствует давлению

где ρэ – плотность парожидкостной эмульсии в греющих трубах; кг/м 3 ;

hизб – расстояние от уровня раствора в аппарате до верхней трубной решётки, м;

hтр – высота греющих труб, м;

g – ускорение свободного падения.

Температура вторичного пара над раствором равна

где tвт.к – температура вторичного пара в конце отводящего паропровода или на входе в конденсатор;

Δгд – гидродинамическая депрессия (учитывает снижение температуры вторичного пара при его движении этого пара от поверхности раствора к конденсатору), которую принимают в расчетах равной

Кроме полезной разности температур Δt различают и общую разность температур

тогда полезная разность температур может быть представлена как

Связь между температурой кипения воды и давлением описывается следующими формулами:

;

T = 196,552 + 4,3826·P 0,25 + 8,514·lnР,

Теплота испарения воды зависит от температуры воды и определяется в Дж/кг по формуле

r = 2493490 –2304,8· t +1,58576· t 2 –1,87776·10 -2 ·t 3 .

Удельная теплоёмкость С молока в Дж/(кг·ºС) при температуре t (ºС) находится в зависимости от концентрации сухих веществ Х (%)

где температурную поправку 0,00175(t–20) можно исключить из формулы ввиду ее малости.

Удельная энтальпия перегретого водяного пара определяется по формуле

Удельная энтальпия конденсата (воды) при температуре греющего пара равна

где Cк – удельная теплоёмкость конденсата (воды).

Пример

Определить количество выпаренной влаги, расход пара и площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата для сгущения 1200 кг/ч обрата от 9 до 36 % массовой концентрации сухих веществ, если давление греющего пара составляет 0,12 МПа, температура вторичного пара, поступающего в конденсатор, 60ºС, общий коэффициент теплопередачи выпарного аппарата составляет 1320 Вт/(м 2 ·ºС). Продукт в выпарной аппарат подаётся при температуре кипения. Длину греющих труб принять 1,5 м, потери в окружающую среду – 5%, физико-химическую депрессию при атмосферном давлении 2º.

Дата добавления: 2014-11-10 ; просмотров: 1570 . Нарушение авторских прав

studopedia.info

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Гидродинамическая депрессия

При этом гидродинамическая депрессия [c.96]

Значение гидродинамической депрессии [c.176]

Кроме гидростатической депрессии, следует также учитывать гидродинамическую депрессию, которая возникает вследствие гидродинамических сопротивлений в паропроводах, соединяющих смежные ступени многоступенчатой выпарной установки. [c.19]

Для определения общей полезной разности температур по формуле (20) необходимо знать суммарную величину температурных потерь. Сумма гидростатической и гидродинамической депрессий для аппаратов с многократной циркуляцией раствора может быть (Принята равной 5° на ступень. [c.209]

Определяем сумму гидростатических и гидродинамических депрессий [c.211]

Температура греющего пара в °С Полезная разность температур в °С Температура раствора в °С. . . . Физико-химическая депрессия в °С Гидростатическая депрессия в °С. Температура вторичного пара в °С Гидродинамическая депрессия в °С Давление греющего пара в ата. [c.212]

Кроме указанных выше концентрационной и гидростатической А депрессий в многокорпусной установке возникает еще одна температурная потеря — гидродинамическая температурная депрессия А». Она обусловлена потерей давления вторичных паров при переходе из одного аппарата в другой на преодоление местных сопротивлений и трения. Величину А без большой пофешности принимают для каждого аппарата равной 1,0. 1,5 °С. [c.420]

Предельно допустимую депрессию найдем из решения Маскета о притоке к скважине гидродинамически несовершенной ло степени вскрытия [c.119]

При довольно низких депрессиях вследствие несовершенства скважины, как правило, по характеру вскрытия пласта (колонна обсадных труб имеет перфорационные отверстия небольшого диаметра) площадь свободного прохода жидкости из пласта в скважину мала, следовательно, скорость фильтрации у отверстий велика сравнительно со скоростью, возможной для гидродинамически совершенной скважины. Возможно нарушение закона Дарси. [c.92]

Аналогичным образом можно производить учет гидродинамического несовершенства небольших (например, оросительных или осушительных) каналов. Однако при фильтрации из канала и глубоком залегании грунтовых вод специального анализа требует характер влияния положения кривой депрессии на формирование потока вблизи канала [4, 6]. [c.100]

Гидродинамическая депрессия Аз вызывает снижение давлени а следовательно, и температуры греющего пара. [c.20]

Выше мы рассмотрели плоскую задачу о напорной фильтрации в однородной изотропной среде. Надо иметь в виду, что метод ЭГДА при использовании соответствующего электропроводящего материала позволяет построить гидродинамическую сетку и для неоднородной области фильтрации к onst), а также для случая анизотропного грунта. По методу ЭГДА можно решать задачи и о безнапорной фильтрации. Здесь только кривую депрессии приходится находить подбором, постепенно подрезая электропроводную бумагу и добиваясь при этом, чтобы для всех точек кривой депрессии было соблюдено известное условие 2 = Н. [c.598]

Пусть грунтовые воды движутся вдоль наклонного водоупора и высачиваются на наклонный откос водоема (рис. ХХП. 6). Как цоказывает опыт (и более строгая гидродинамическая теория), кривая депрессии АВ выходит на откос в точке В, расположенной выше уреза нижнего бьефа С, образуя так называемый участок высачивания ВС. В первом приближении величиной участка высачивания можно пренебречь, так как влияние его на общую картину течения невелико. При этом можно считать, что точки В к С совпадают, т. е. кривая депрессии непосредственно сопрягается с урезом воды в водоеме. Однако в случае отсутствия воды в водоеме отсюда вытекает парадоксальный вывод, что поток грунтовых вод при высачивании имеет нулевую выходную глубину и, соответственно, бесконечную скорость. Кроме того, в отдельных случаях (например, при изучении величины смоченной части откоса) определение участка высачивания необходимо само по себе. [c.453]

Свободные границы области фильтрации (свободные поверхности или кривые депрессии). В данном примере такой границей является кривая ВС. Положение границ этого типа заранее неизвестно и должно быть найдено из решения задачи. Поэтому, в отличие от предыдущих случаев, здесь должны быть заданы два гидродинамических условия. Первым условием является постоянство функции тока, так как свободные поверхности в установившемся движении являются линиями тока (здесь не предполагается инфильтрации или испарения на свободной поверхности). Вторым условием является постоянство давления вдоль свободной поверхности 2 или эквивалентное ему условие (XXIV.9). [c.470]

Смотреть страницы где упоминается термин Гидродинамическая депрессия : [c.177] [c.19] [c.18] [c.169] Смотреть главы в:

mash-xxl.info