Что такое гидравлическая депрессия

Выпаривание. Некоторые основные свойства растворов. Однокорпусные выпарные установки , страница 5

где – температурная депрессия при атмосферном давлении, К; , – температура кипения чистого растворителя (К) и его теплота испарения (кДж/кг) при данном давлении.

Формула И.А. Тищенко применима только для водных растворов с малой температурной депрессией (до 15 К).

Гидростатическая депрессия . Современные трубчатые выпарные аппараты имеют высоту до 25 м, при уровне раствора 10 – 15 м. Следовательно, гидростатическое давление столба раствора существенно изменяется от минимального значения на поверхности до максимального в нижней части аппарата. Поскольку увеличение гидростатического давления приводит к увеличению температуры кипения, то в нижней части аппарата температура кипения раствора будет максимальной, а на поверхности раствора – минимальной.

Повышение температуры кипения раствора, вызванное увеличением гидростатического давления, называется гидростатической депрессией.

Точный расчет величины гидростатической депрессии весьма сложен, так как раствор в аппарате представляет собой не однородную жидкость, а паро- растворную эмульсию переменного состава, движущуюся по трубкам греющей камеры со скоростью 1 – 2 м/с.

Для приближенных расчетов гидростатическую депрессию рассчитывают для среднего уровня труб греющей камеры. Давление на среднем уровне ()

, (24.23)

где – давление вторичного пара, Па; – приращение давления для среднего уровня труб.

Предполагая, что плотность паро-растворной эмульсии равна половине плотности раствора, давление в среднем слое

, (24.24)

где – плотность раствора, кг/м 3 ; – высота труб греющей камеры, м.

По известным давлениям и с помощью таблиц свойств воды и водяного пара определяют температуры кипения воды в среднем слое и на поверхности раствора . Разность этих температур и есть величина гидростатической депрессии:

. (24.25)

Следует отметить, что расчеты по уравнению (24.24) дают значительную погрешность, особенно при расчете выпарных аппаратов, работающих под вакуумом, поэтому для приближенных расчетов допустимо принимать величину гидростатической депрессии, равную 1¸2 °С.

Гидравлическая депрессия . Гидравлической депрессией называют увеличение температуры кипения раствора или снижения температуры вторичного пара при его движении через сепарационные устройства выпарных аппаратов или по трубопроводам выпарных установок, когда возникают потери давления на трение и местные сопротивления. В связи с тем, что давление пара функционально связано с температурой, при уменьшении давления пара уменьшается и его температура. Температура кипения раствора в аппарате при этом увеличивается на 0.5 – 1,5 °С. а температура пара на выходе из аппарата уменьшается на ту же величину. Обычно эти изменения температуры невелики, и величину гидравлической депрессии принимают равной 1°С. При расчете многокорпусных выпарных установок гидравлическую депрессию учитывают только при определении температуры пара после его прохождения по трубопроводам между корпусами.

24.4.2. Выпарные аппараты периодического действия

Процесс выпаривания в аппаратах периодического действия протекает при непрерывном повышении концентрации, температуры кипения и изменении всех физико-химических свойств раствора. Существенную роль при расчете выпарных аппаратов периодического действия играет режим подачи раствора в аппарат. На практике применяют три варианта питания:

1) выпарной аппарат заполняют раствором до заданного уровня и затем подачу раствора прекращают. При этом по мере концентрирования раствора уровень его в аппарате уменьшается и по достижении заданной конечной концентрации раствора аппарат опорожняют. Этот вариант работы аппарата характеризуется непрерывным понижением уровня, т. е. уменьшением объема раствора в аппарате;

2) в аппарате поддерживают постоянный уровень раствора, непрерывно добавляя исходный раствор по мере испарения растворителя. Второй вариант характерен постоянным уровнем или объемом раствора в аппарате;

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

3.1.3 Гидравлическая депрессия

Величину называют гидравлической депрессией, которая характеризует потерю общей разности температур за счет гидравлических потерь в трубопроводе, и определяют как разность между температурой вторичного параt_в.п у поверхности раствора и температурой пара на выходе из аппарата (на входе в конденсатор). На практике составляет от 1 до 1,5 °С.

Температурный график выпарной установки изображен на рисун-ке 1.

1–2 – конденсация греющего пара (без учета охлаждения конденсата); 3–5 – изменение температуры кипения под действием гидростатического столба жидкости; 4 – температура кипения раствора; 5–6 – концентрационная температурная депрессия; 6–7 – гидродинамическая температурная депрессия

Рисунок 1 – Схема аппарата и температурный график выпарной установки

3.1.4 Теплоемкость растворов

Теплоемкость растворов является функцией температуры и концентрации растворенного вещества. Для большинства растворов теплоемкость не имеет аддитивных свойств и не может быть вычислена по теплоемкостям растворенных веществ и растворителей.

(7)

где – удельные теплоемкости компонентов;

–массовые доли компонентов.

3.1.5 Теплота растворения

При растворении твердых веществ, если они не реагируют с растворителем, наблюдается охлаждение раствора, т.к. разрушается кристаллическая решетка, а на это требуется затрата энергии (теплота плавления).

Если же растворенное вещество вступает в химическое взаимодействие с растворителем, образуя сольваты (при растворении в воде – гидраты), то при этом выделяется тепло.

Теплота растворения – это сумма теплоты плавления и химического взаимодействия.

Теплота растворения зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от концентрации раствора.

Интегральная теплота растворения – количество тепла, поглощающегося или выделяющегося при растворении 1 кг твердого вещества (или раствора, в котором содержится 1 кг твердого вещества) в очень большом количестве растворителя, т.е. в таком количестве, что дальнейшее его прибавление практически не сопровождается тепловым эффектом.

3.2 Теплоносители при выпаривании

Наиболее широко в химической технологии в качестве теплоносителя используют водяной пар, при конденсации которого выделяется значительное количество теплоты. Его обычно применяют при Р до 1,0 –1,2 МПа, что соответствует температурам нагревания до 190 °С.

Широкое применение этого способа нагревания обусловлено многими достоинствами насыщенного водяного пара как теплоносителя, среди которых необходимо отметить следующие:

высокий коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке (5000–15000 Вт/(м 2 ·К);

большое количество теплоты, выделяющейся при конденсации 1 кг пара (2260–1990 кДж при Р = 0,1…1,2 мПа);

равномерность обогрева, т.к. при конденсации пара температура остается постоянной;

возможность тонкого регулирования температуры нагревания путем изменения давления пара;

возможность передачи пара на большее расстояние (при этом пар должен быть нагрет на 20–30 °С).

Основной недостаток вторичного пара, ограничивающий его практическое применение – это значительное повышение давления с повышением температуры. Поэтому применение насыщенного пара в случаях, когда необходимо получение высоких температур при низких давлениях, затруднительно.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Гидравлическая депрессия

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в аппарате вследствие гидравлических потерь при прохождении вторичного пара через ловушку и выходной трубопровод. При расчетах А принимают равной Г С. [1]

Гидравлическая депрессия обусловлена трением при движении парожидкостной смеси в трубах кипятильника и на пути от кипятильника к сепарационному пространству. Связанное с этим повышение давления зависит от соотношения объемных расходов фаз и режима их движения. [2]

Гидравлическая депрессия определяется как разность между температурой насыщенного пара над раствором в аппарате и температурой насыщенного пара в барометрическом конденсаторе. [3]

Гидравлическая депрессия обусловлена гидравлическими сопротивлениями ( трения и местными сопротивлениями), которые должен преодолеть вторичный пар при его движении главным образом через сепарационные устройства и паропроводы. Вызванное этим уменьшение давления вторичного пара приводит к некоторому снижению его температуры насыщения. [4]

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в аппарате из-за гидравлических потерь при проходе вторичного пара через ловушку и выходной трубопровод. [5]

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в аппарате вследствие гидравлических потерь при прохождении вторичного пара через ловушку и выходной трубопровод. [7]

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в выпарном аппарате вследствие гидравлического сопротивления, которое должен преодолеть вторичный пар при прохождении через сепарационное устройство и паропровод. [8]

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в аппарате из-за гидравлических потерь при проходе вторичного пара через ловушку и выходной трубопровод. [9]

Гидравлическая депрессия А учитывает повышение давления в аппарате вследствие гидравлических потерь при прохождении вторичного пара через ловушку и выходной трубопровод. При расчетах А принимают равной 1 С. [10]

Гидравлическая депрессия обусловлена гидравлическими сопротивлениями ( трения и местными сопротивлениями), которые должен преодолеть вторичный пар при его движении главным образом через сепарационные устройства и паропроводы. Вызванное этим уменьшение давления вторичного пара приводит к некоторому снижению его температуры насыщения. [11]

Гидравлическая депрессия учитывает снижение температуры, связанное с потерей давления на трение, и местные потери в трубопроводах, соединяющих корпуса выпарной установки; в практических расчетах ее принимают равной ГС для каждого корпуса или рассчитывают по соответствующим формулам. [12]

Физико-химические и гидравлические депрессии по корпусам определяются так же, как для однокорпусных установок. [13]

Гидравлической депрессией Д3 называется снижение температуры, связанное с потерей давления на трение и местные потери в трубопроводах, соединяющих корпуса выпарной установки; в практических расчетах ее принимают равной 1 С для каждого корпуса. [14]

Определение гидравлической депрессии Гидравлическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус через ловушки в аппарате. На основании практических рекомендаций принимаем гидравлическую депрессию для каждого корпуса Д 1 С. [15]

Источник