Движущая сила процесса теплопередачи при выпаривании

Общая (располагаемая) разность температур: .

Полезная разность температур: .

Здесь t_г.п. – температура греющего пара, t₀ – температура пара в барометрическом конденсаторе, t_кип = t₄ – температура кипения раствора в трубах греющей камеры, Δ_Σ = Δ'+Δ''+Δ''' – суммарная депрессия.

Давления и температуры в различных точках выпарной установки:

p₀, t₀ – давление и темпера­тура вторичного пара в барометри­ческом конденсаторе;

p₁, t₁ – давление и темпера­тура вторичного пара в сепараторе (температура кипения чистого растворителя при давлении p₁);

t₂ – температура кипения раст­вора в сепараторе;

t₃ – температура образующе­гося насыщенного пара в трубах греющей камеры (температура кипения чистого растворителя при давлении p₄);

p₄, t₄ – давление в трубах греющей камеры и температура кипения раствора в трубах греющей камеры;

p_г.п., t_г.п – давление и темпе­ра­тура греющего пара.

Температурная (концентрационная) депрессия соответствует разнице температур кипения раствора и чистого растворителя при постоянном давлении (эбуллиоскопическая постоянная): .

Может быть рассчитана с помощью правила Тищенко: , где , при нормальном атмосферном давлении t_{кип.р-ра} находим из [1, табл. XXXVI], t_{кип.воды} = 100°С; r и T = t_{кип.воды} +273 находим по [1, табл. LVII] при давлении p₄.

Гидростатическая депрессия вызвана гидростатическим давлением столба кипящего раствора и соответствует разности между температурами кипения раствора в трубах греющей камеры и в сепараторе: .

Может быть учтена путём расчёта давления p₄ = p₁+ Δ p, где . Здесь используется плотность парожидкостной смеси, которая может быть принята равной половине плотности кипящего раствора. Таким образом .

Более точные результаты даёт расчёт гидростатического давления по показаниям уровнемера: . Здесь высота столба раствора в трубке уровнемера для водных растворов, выпариваемых в аппаратах с естественной циркуляцией раствора, может быть рассчитана по эмпирической формуле: .

Гидравлическая депрессия вызвана падением давления вследствие гидравлического сопротивления паропровода движению вторичного пара из сепаратора в барометрический конденсатор: .

Гидравлическая депрессия обычно лежит в интервале 0,5÷1,5°С, и может быть принята приблизительно равной 1°С.