Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 97
Текст из файла (страница 97)
ч) На д»з влияет давление вторичного пара. При рзз» чь ! пж ",з-)дчэг (Ч)П-30) ! где "озган — предельное объемное напряжение при р»ы 1 аг, м')(мэ ° ч); !— коэффициент, определяемый по рис. Ъ'1П-7 (для р з,<! аг график неточен [ЧП|-2)). 26. Обычно высоту парового пространства ориентировочно принимают не менее 1,5 м, а при выпаривании сильно пенящихся растворов 2,5 — 3 и [О-2).
О механическом уносе жидкости вторичным паром в выпарных аппаратах см. танже [Ъ'|П-б). В выпарных аппаратах с вынесенной греющей камерой на величину д з влияет место ввода з сепаратор парожидкестной смеси. При вводе парожидкостной смеси над свободной поверхностью раствора в сепараторе г)»з имеет максимальное значение, которое можно приблкженно определить по рис ЧШ-8.
С увеличением погружения входного штуцера ниже уровня жидкости д з уменьшается [ЧШ-2). Допустимые напряжения парового пространства в аппаратах с вынесенной греющей камерой при вводе парожидкостной смеси над поверхностью раствора дилметг тэхнопговодов. конствккции выпляных лпплвлтов в сепараторе при прочих равных условиях больше.
чем в аппаратах с внутренней греющей камерей. ' Для уменьшения колебаний рабочего давления в выпарных аппаратах целесообразно в сепараторе и в нагревательной камере иметь минимальные объемы жидкости и вводить парожидкостную смесь в сепаратор над свободной поверхностью раствора. Для дополнительного улавливания брызг устанавливаются брызгоуловители — см. [Ъ'П1-1. ЧШ-2). Диаметр трубопроводов в аыпарных установках 28.
Диаметры трубопроволов рассчитываются, исходя из практически установленных средних значений скоростей [Ъ'Ш-1, ЧП)-2): Выпариваемые растворы .......... 025:-1„0 м)сек Конденсат пара .............. 0,25 — 0,75 » Пар из котельной ... .......... Ю вЂ” 25 » Средние оптимальные скорости вторичного пара в зависимости от давления могут быть приняты в следующих пределах: р а аг.......
О,!5 0,3 0,5 0,7 1,0 2,0 3,0 и, м7сек...... 50 42,5 40 35 30 20 15 27. Чтобы сократить потери полезной разности температур, паропроводы вторичного пара следует проводить по возможно более краткому пути и без резних поворотов. Основные типовые конструкции выпарных аппаратов 28. Наибольшее распространение в химической промышленности получили вертикальные зыпарные аппараты с естественной и принудительной циркуляцией, а также пленочные выпарные аппараты. выплгные лвплэлты с естествениои цигктляциеи 29. Оптимальный режим работы выпарных аппаратов с естественной циркуляцией требует обеспечения двух главных условий [О-2): а) уровень жидкости в цнркуляционной трубе должен быть достаточной высоты, чтобы уравновесить столб парожидкостной смеси е кипгятильиых трубках и сообщить ей достаточную скорость; б) парообразованне в кипятильных трубках должно быть достаточно интенсивным, чтобы парожидкостная смесь в них имела возможно меньшую плотность 80.
Для обеспечения достаточной циркуляции разность температур греющего пара и раствора должна быть в среднем не менее 7 — 10 град. В разделе ЧП (пп. 66 — 69) приводится зависимость между сноростью естественной циркуляции раствора и высотой уровня в трубах, а также приближенная зависимость (ЧП-!09) для определения оптимального уровня, при нотором кипение жидкости осуществляется по всей высоте кипятильных труб.
Однако при выпаривании кристаллизующихся растворов уровень жидкости поддерживают выше кипятильных труб, с тем чтобы раствор в них лишь нагревался и жидкость закипала бы при выходе из труб в паровое пространство (сепаратор). Образование накипб в кипятвльных трубах при этом значительно уменьшаетсн. Для соблюдения нормального режима необходимо также обеспечить отвод воздуха нз ~реющей намеры н надлежащий отвод конденсата. тпе выплеивлние основные типовые конствккции выплвных лпплвлтов в Д 1 н Ф о а а ° в Ф о Ю х з л С, а Й З и и о н ..
й а 5 ! ~ и О и ж х а Й й Я к $ 62У Угп. ВЫПАРИВАННЕ ОСНОВНЫЕ ТИПОВЫЕ КОНСТРУКНИИ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ ВЫПАРНЫЕ АППАРАТЫ С ПРИНУДИТЕЛЬНОИ НИРКУЛЯНИЕИ Ь Ф э Н КО1 о ь ь 3 г ! а. К ь к н м й Н ь 'ч ь й Н ь В м л н Ц ! г ь 1- 31. Циркуляция жидкости обеспечивается пропеллерным или центробежным насосом, перекачивающим раствор нз сепаратора в греющую камеру, Ввиду того, что вся циркуляционная система почти заполнена жидкостью, мощность насоса затрачивается главным образом на преодоление гидравлических сопротивлений.
Количество перекачнваемой жидкости должно быть таким, чтобы скорость жидкости в кипятильных трубках составляла 1,5 — 35 м!сек. Если же раствор дает на трубиах значительную накипь или из него легко выпадают кристаллы, скорость его должна быть не ниже 2,5 м/сек. Определяемое таким образом количество перекачиваемой жидкости во много раз превышает количество испаряемой воды. Поэтому выходящая из кинятильных трубок парожидкостная смесь почти целиком состоит из жидкости (на весу).
В связи с этим давление в нижней части кипятильных трубок выше, чем в сепараторе, и жидкость в трубках не кипит, а перегревается. Закнпаиие происходит только на небольшом участке верхней части кнпятильных трубок. Отсутствие кипения внутри трубок уменьшает образование накипи, а это в сочетании с большими сиоросгями движении жидкости обеспечивает высокие коэффициенты теплопередачи (в 3 — 4 раза выше, чем при естественной циркуляции). Поэтому требуются меньшие поверхности нагрева, что особенно важно, сслн аппарат изготовляется из дорогостоящего материала.
32. Аппараты с принудительной циркуляцией рекомендуется использовать нрн малых разностях температур греющего пара и раствора (3 — 4 град), а такэке прн выпаривании растворов, обладающих большой вязкостью, когда естественную циркуляцию осуществить трудно. Применение принудительной циркуляции наиболее эффективно при умеренных тепловых нагрузках 4=29 000 †; 45 000 вг((м' ч). При ббльших тепловых нагрузках эффективность принудительной циркулнцни ослабевает. Нз перекачку раствора прн принудительной циркуляции тратится значительное иолнчество энергии, поэтому целесообразность применении принудительной циркуляции должна быть обоснована технико-экономическил! расчетом (Ъ'П1-2).
ПЛЕНОЧНЫЕ ВЬ$ПАРНЫЕ АППАРАТЫ 33. В пленочных выпарных аппаратах раствор движется вдоль поверкностн нагрева в виде тонкой пленки. Это обеспечивает высокие значейия коэффициента теплоотдачи, Циркуляция раствора в этих аппаратах отсутствует, н выпаривание осуществляется за время однократного прохождения раствора. Так как пленка раствора движется со значительной скоростью, то для обеспечения необходимого времени вь!парнвания кнпятильные трубки этих аппаратов должны быть высакил!н. 34.
Недостатки вертикальных пленочных аппаратов †труднос очистки кнпятильных трубок от накипи и необходимость регулирования процесса прн изменении начальной концентрации раствора или давления греющего нара (0-2). ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫБОРА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ 35. Основные характеристики выпзрных аппаратов различных типов и исполнений (по данным нормали (Ъ'И1-7)) приводятся в табл. лгЦ)-4.
Схемы аппаратов показаны на рис. лгП1-9. Ж Кроме того, для всех выпарных аппаратов нормалью (лгП1-7) предусматриваютси следующие размеры. Диаметры циркулнцнанных труб Рч: 0,159; 0,2!9; 0,325; 0,4; 05; 0,5; 0,7; 0,5; 0,9; 1,0; 1,2 м, (Циркуляционные трубы могут быль изготовлены из сварных обечаск нли электросварных труб.) Галдина Ь'ЛГ-а Основные характеристики вмиарных аниаратоз (ем. Рие. ЧШ.З) Рекомендуе. мые еоотношениз площадей сечении труб !циркулециоцимх и греющей камеРы), не менее Размеры труб греющик камер Конструктивные особенности Поверхность теолообмеиа, мт Принцип дейетви» Основное нези чение рзсцоко. некие греющей камеры раецоло- ИОЕИНЕ зоны киоеини л$0аметр, мм толщина етеиок, мм длина 1, 2,0; 3,0 2,'О, '3,'5 2Д 3,5 3;4;5 3;4;5;7 2Д 4:5;7 25 38 57 В трубах греющейй камеры ) 00 Соосная (внутрен няя) Естественная циркуля цня Е0 Е м 'е м м ю м ю 1Д 20; 3,0 2,0; 3,5 2,5; 3,5 4, "5 0.0 Вынесе- на То же То же 4, "5; 7 3; 5; 7 38 57 2Д 4,"5",7 2,0; З,О 2,0; 3,5 2,5; 3,5 25 38 57 00 В трубах греющей камеры Вынос ная 2,0; 3,5 2,5; 3,5 4„5 3;5;7 38 57 То же Вынесе- на 250, 3!5, 400, )4)00, 1250, ' 1400, 1600, 1800, 2000 100, 125, 160, м)О, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400, 1600 25, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400, 1600 50.
63, 80, 100, 125, 160, ЯО, 2%, 315, 400, 500, 63), 800, 1000, 1250, 1 400 1600, 1800, 2000, 2240, 2500 50, 63 80, 100, 125, 160, 200, 2щ), 315, 400, 1000, 1250, 1 400 1600, 1800, ЮОО, 2240, 2500 50, 83, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 3!5, 400, 500, 630, 800„ 1000, 1250, 1 400 1600, 1800, 2000, 2240, 2500 ВВ Принуди тельная циркуля цнн о м о м Е Сооснан То же (внутренняя) Упарнванне вязках растворов н растворов.
образующвх на греющей поверхности растворимый осадок 1Д 2Д 3,0 2,0; 3,5 4; 5 0,0 -0 м о Е м м о м м м То же 1Ч Вынос- ная В трубах греющей камеры Упарнванне вязках растворов н растворов, образующих на грею. щей поверхности нерастворимый осадок 38 2,0; 3,5 0,9 Пленочное выпарнванне с восхо" да щей пленкой То же Соосная (внутрен няя) То же Упарнванне чистых растворов н растворов, чувстннтельных к высоким температурам 38 57 2Д 3,5 2.5; 3,5 5;7 7; 9 00 Е з 'е ю Е м 3. ю м 'о 0 а Ч! Выно=- цая То же 2,0; 3,5 2,5; 3,5 38 57 5; 7 7; 9 Пленоч- го выпарн- ванне с падаю- щей пленной' То же 2,0; 3,5 2,5; 3,5 38 57 5; 7 7;9 Упарнванне растворов, не образующнх осадка на греющей по- верхностн Упарнванне растворов, образующих на греющей поверхности растворимый осадок Упарнванне растворов, не образующих осадка на греющей поверхности, н пенн.
щнхсн растворов Упарнванне растворов, образующих на греющей поверхности нерастаорнмый осадок 10, 16, 25, 50, 63„80, 100. 125, 160, 200, 250, 315, 400, 1000, 1250, 1400, 1600. 1800, ЮОО !О, 16, 25, 50, 63, 80, !00, 125, 160, 200. 250, 315, 400, 1000, 1250. 1400, 1600, 1800, 2000 10, 16, 25, 50, 63. 80, 100, 125, !60, 200, 250, 315„400, 500, 630, 800, 1000„1250, 1400, 1600, 1800, ЗЮО 10, 16, 25, 50, 63, 80, !00, 125, 160, 200, Уык ВЫПАРИВАНИЕ Днаметоы обечаек греющих камер Дк. 0,325; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6: 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0 м. Диаметры сепараторов «]»: 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2.8; 3,0; 3,2; 3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,25; 4,5; 4,75; 5,0 м. Высота парового объема сепаратора Нс (от рабочего уровня раствора в сепараторе до устройства вторичной сепарация) прн диаметре сепаратора до 1600 мм должна быть !200 мм, а для сепараторов с ббльшим диаметром ЮОО мм*.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
