Вакуум выпарная пленочного типа

Содержание

Содержание

Введение

Тепловой расчет аппарата

Расчет концентраций упариваемого раствора

Определение температур кипения растворов

Расчет коэффициентов теплопередачи

Уточнение температур кипения

Определение тепловых нагрузок

Определение поверхностей теплопередачи

3.Конструктивный расчет

Расчет трубных решеток и способов размещения и крепления в них теплообменных труб

Расчет цилиндрической обечайки

Днища и крышки теплообменных аппаратов

Расчет диаметров штуцеров, выбор фланцев, прокладок

Опоры аппарата

Расчет сепаратора

Литература

Введение

Выпариванием называют процесс сгущения растворов путем удаления из них части воды испарением. С помощью выпаривания получают и пересыщенные растворы, в которых затем проводят кристаллизацию.

Процесс выпаривания проводят под избыточным давлением или под вакуумом. При выпаривании под избыточным давлением вторичный пар имеет высокую температуру, поэтому его часто используют для нагревания в различных теплообменных аппаратах, работающих под меньшим давлением. В этом случае эффективность выпарной установки повышается. Однако повышение температуры и давления вторичного пара связано с соответствующим увеличением давления греющего пара и стоимости установки. Кроме того, при повышении этих параметров ухудшается качество многих пищевых сред, особенно в их концентрированном виде.

При выпаривании под вакуумом точка кипения раствора снижается, что позволяет использовать для обогрева вакуум-выпарных аппаратов пар низкого давления, Этот способ широко применяется для выпаривания растворов, разлагающихся при повышенных температурах, и растворов, имеющих высокую точку кипения при атмосферном давлении. Достоинствами выпаривания под вакуумом является также уменьшение потерь тепла в окружающую среду и увеличение полезной разности температур греющего пара и кипящего раствора. Это позволяет уменьшить поверхность теплообмена и габаритные размеры аппарата.

Выпаривание раствора может осуществляться в одном аппарате (однокорпусная установка) либо в ряде последовательно соединенных выпарных аппаратов (многокорпусная установка). В однокорпусном аппарате тепло греющего пара используется однократно, а тепло вторичного пара, уходящего из аппарата, обычно не используют. Однокорпусная выпарная установка применяется для сгущения относительно небольших количеств раствора, когда экономия тепла не имеет большого значения.

В многокорпусной выпарной установке вторичной пар, уходящий из любого предыдущего корпуса, является греющим паром для последующего, в котором кипит при более низком давлении. Этот метод проведения процесса обеспечивает значительную экономию тепла, поэтому в промышленности он имеет большое распространение.

Многокорпусная выпарная установка состоит из нескольких однокорпусных выпарных аппаратов, соединенных последовательно как по сгущаемому продукту, так и по греющему пару. В ней первый корпус обогревается паром, поступающим из турбин или паровых котлов, а для обогрева каждого последующего корпуса используется вторичный пар предыдущего корпуса. При этом теплообмен в каждом корпусе обеспечивается за счет разности температур греющего пара и кипящего продукта. Эта разность температур создается благодаря снижению давления в каждом последующем корпусе по сравнению с предыдущим, что также способствует самотечному переходу сгущаемого продукта из одного корпуса в другой. При переходе из предыдущего корпуса в последующий, т.е. в пространство с меньшим давлением и более низкой температурой, раствор, имея более высокую температуру, оказывается перегретым и из него в результате самоиспарения удаляется в виде пара некоторое количество воды. Таким образом, процесс самоиспарения уменьшает расход пара на выпаривание.

Вторичный пар, уходящий из последнего корпуса, имеет низкую температуру и для обогрева других теплообменных устройств практически непригоден, поэтому его направляют в конденсатор. Здесь в результате непосредственного контакта холодной воды с паром он конденсируется и создается вакуум, который обеспечивает необходимый режим работы.