Схемы многокорпусных выпарных установок

Марданов К., Лунев Н., Михневич Е., Попова О., Саввина Н.
Схемы

многокорпусных выпарных установок

емкость исходного раствора; 2 – насос 3 – подогреватель исходного раствора; 4,

5, 6 – корпуса выпарной установки; 7 – барометрический конденсатор смешения; 8 – ловушка; 9 – бак-гидрозатвор; 10 – емкость упаренного раствора

кипения раствора происходит по мере увеличения его концентрации (что особенно

важно для сохранения качества растворов термолабильных веществ)
поступление в выпарной аппарат перегретой жидкости улучшает процесс выпаривания.

уменьшение по корпусам коэффициента теплопередачи из-за увеличения концентрации раствора (повышения вязкости) и одновременного снижения температуры кипения.

насосы

следовательно, средний коэффициент теплопередачи для этих установок наиболее высокий.
Коэффициенты

теплопередачи значительно меньше изменяются по корпусам, чем при прямотоке, особенно, при выпаривании растворов, у которых с увеличением концентрации значительно увеличивается вязкость.

Необходимость установки насосов, которые перекачивают раствор из корпуса с меньшим давлением в корпус с большим давлением, и промежуточных подогревателей для нагревания раствора до температуры кипения в соответствующем корпусе.
Вывод из первого корпуса концентрированного раствора с высокой температурой приводит к большим потерям теплоты, чем для других схем.

– корпуса, 2 – насос

и противоточных схем.

параллельным
питанием корпусов

в корпус. В результате предотвращается закупоривание трубопроводов и регулирующей арматуры

солевыми отложениями или пробками.

Сложность регулирования процесса (необходимо регулировать процесс в каждом корпусе) и потери теплоты с уходящим раствором.

на основе материального баланса одного выпарного аппарата. Уравнения для расчета

концентрации раствора на выходе из каждого корпуса имеют вид

вид:
для первого корпуса:


для второго корпуса:




для третьего корпуса:




для

n-го корпуса

где  – тепловая нагрузка, Вт;  – расход греющего пара, кг/с;  – теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;  – производительность по исходному раствору, кг/с;  – производительность по выпаренной воде, кг/с;  – отбор экстрапара, кг/с;  – энтальпия вторичного пара, Дж/кг;  – температура исходного раствора, ºС;  – температура кипения раствора, ºС;  – температура вторичного пара, ºС;  – удельная теплоемкость воды и раствора соответственно, Дж/(кг·К);  – теплота концентрирования раствора, Вт;  – потери теплоты в окружающее пространство, Вт; индексы 1, 2, 3, … ,  – номер корпуса выпарной установки.

равна разности между температурой греющего пара в первом корпусе и

температурой вторичного пара, выходящего из последнего корпуса выпарной установки:

В каждом аппарате многокорпусной выпарной установки, а также в паропроводах, имеют место температурные потери (депрессии), поэтому общая полезная разность температур выпарной установки будет меньше общей разности на величину температурных потерь во всех корпусах установки :