Вибір граничного числа корпусів установки

Витрата пари при багаторазовому випарюванні зменшується з додаванням числа корпусів в установці, але лише до деякої межі [2]. Зі збільшенням числа корпусів збільшуються і температурні втрати: чим більше корпусів в установці, тим більші втрати. Температура гріючої пари повинна бути хоча б на 6...7°С вище точки кипіння розчину в даному корпусі.

Температурні втрати складаються з наступних втрат:

I. Втрати від зростання температури кипіння розчину з підвищенням його концентрації до насичення. Різниця між температурами кипіння розчину T_в, і розчинника T_а називається температурною депресією Dg, °С або К:

Dg = T_в – T_а ,

Температурну депресію неконцентрованих розчинів і недисоційованих речовин можна розрахувати по рівнянню ебуліоскопії:

Dg = (R T²_кип / r) X,

де R – універсальна газова постійна, кДж/(кмоль·К);

T_кип – температура кипіння розчинника, К;

r – молярна теплота випару розчинника, кДж/кмоль;

X – концентрація розчиненої речовини, кДж/кмоль.

Для концентрованих розчинів температурна депресія

Dg = (R T²_кип / r) (X /(1 – Вc),

де В – константа, визначена експериментальним шляхом.

Зазвичай, температурну депресію не обчислюють, а знаходять по відповідних таблицях, складених на підставі експериментальних даних.

2. Втрати від підвищення температури кипіння розчину через гідростатичний тиск розчину в апараті. Температура кипіння розчину по висоті апарата неоднакова через зміну тиску. Тому, говорячи про температуру кипіння розчину в апараті, мають на увазі температуру кипіння середнього шару в гріючих трубах.

Гідростатичний тиск у середини гріючої труби прийнятий для розрахунку

Р_ср = Р_в.п. + (r g Н_тр /2) (1 – e),

де Р_в.п. – тиск вторинної пари в апараті, МПа;

r – щільність киплячого розчину, кг/м³;

Н_тр – висота кип'ятильних труб в апарату, м;

e – паронаповнення (об'ємна частка пари в киплячому розчині), м³/м³.

3. Втрати від зниження тиску вторинної пари через гідравлічні опори в паропроводах між апаратами. У середньому ці втрати становлять 0,5...1,5°С на кожний корпус установки (гідравлічна депресія).

Температурні втрати у випарній установці обмежують можливе число її корпусів. Найбільший вплив при цьому вносить температурна депресія розчину.