Неустановившийся процесс теплообмена
Периодическое нагревание с помощью паровой рубашки
|
|
жидкости. 
- начальная температура жидкости. Через время 
- конечная температура жидкости. Поверхность теплообмена F, коэффициент теплопередачи K. За время 
жидкость в аппарате изменит температуру на 
, а полученное жидкостью количество тепла по уравнению теплового баланса.
(1), c –средняя в диапазоне 
теплоёмкость жидкости. Уравнение теплопередачи (скорость теплопередачи).
(2). Преобразуя уравнения (1) и (2) получим:
(3). Разделим переменные, получаем:
; т.к. T=const, уравнение интегрируется
; 
(5)
Зная 
из (5) можно определить поверхность F или конечную температуру 
за время 
при известной F . Можно определить средне логарифмическую разность температур.
; 
- разность температур в начальной стадии процесса; 
- разность температур в конечной стадии процесса. Из (5) имеем: 
; умножим левую и правую часть на 
, получим
.
Выпаривание
Выпаривание – процесс концентрирования растворов практически нелетучих или малолетучих веществ в жидких летучих растворителях.
При выпаривании происходит частичное удаление растворителя из всего объема раствора при его температуре кипения.
В качестве греющего агента при выпаривании используют чаще всего водяной пар, который называется греющим или первичным. Пар, образующийся при выпаривании, называется вторичным. Тепло в выпарных аппаратах подводится через стенку или непосредственно.
|
|
|
Различают выпаривание под вакуумом, при атмосферном давлении, при повышенном давлении. Выпаривание под атмосферном давлении и под вакуумом проводят в однокорпусных аппаратах. Однако наиболее распространены многокорпусные выпарные аппараты ,в которых вторичный пар предыдущего корпуса используется в качестве греющего для следующего корпуса. Давление при этом снижается так, чтобы обеспечить достаточную разность температуры вторичного пара и температуры кипения раствора в корпусе, т.е. создать необходимую движущую силу процесса. Первичным паром обогревается только 1 - ый корпус. Рассмотрим устройство выпарного аппарата.
Схема однокорпусной выпарной установки:
1- сепаратор; 2-греющая камера; 3-циркуляционная труба; 4-барометрический конденсатор; 5-барометрическая труба; 6-вакуум-насос
Греющий пар поступает в межтрубное пространство нагревательной камеры, охлаждается, конденсат отводится внизу. Раствор, поднимаясь по трубам, кипит с образованием вторичного пара. Отделение вторичного пара от брызг происходит в сепараторе. Вторичный пар выходит из верха аппарата. Часть раствора опускается по циркулярной трубе под решетку греющей камеры. Плотность жидкости в трубе < ρ в циркуляционной трубе, поэтому раствор циркулирует по замкнутому контуру. Упаренный раствор удаляется снизу.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!