2016-17 p rof. M. Kamioski Odparowywanie/wyparki/kondensacja

41  Download (0)

Pełen tekst

(1)

Odparowywanie/wyparki/kondensacja

-- Wnikanie ciepła w warunkach wrzenia / kondensacji pary --

prof. M. Kamioski

2016-17

(2)
(3)

Aparatura procesowa

- Wyparki atmosferyczne - Wyparki próżniowe

- Wyparki nadciśnieniowe -- jednodziałowe

-- wielodziałowe – baterie wyparne

• Stacjonarne

• Cienkowarstwowe

• Rozpyłowe

Aparatura laboratoryjna i wielkolaboratoryjna

- głównie wyparki rotacyjne

(4)
(5)
(6)

Wyparka z

jednokrotnym

przepływem

roztworu

(7)
(8)
(9)

Trójdziałowa współprądowa bateria wyparna

(10)
(11)
(12)

INNE rodzaje urządzeo wyparnych - niektóre

(13)
(14)
(15)
(16)

Rotacyjne wyparki próżniowe w skali od laboratoryjnej do półtechnicznej.

Pojemnośd kolby od 20 mL do 100 L Regulacja prędkości odparowywania - poprzez: temperaturę łaźni,

podciśnienie („próżnię”)

odparowywania, prędkośd obrotową

Nie zapominad o „przegrzewaniu” !!!

(17)
(18)

BILANS MASY i CIEPŁA WYPARKI JEDNODZIAŁOWEJ

gdy: S – strumieo surówki *kg/sek+; xs – stężenie masowe (wagowe) surówki *kg / kg roztworu+; xp - stężenie masowe produktu *kg / kg roztworu+; W – strumieo odparowane wody (rozpuszczalnika) [kg/sek]

gdy: j.w + i s / i p – entalpia (c t) roztworu, odpowiednio: surówki /produktu; i’’ – entalpia pary grzejnej;

i’ – entalpia kondensatu pary grzejnej (i’ – i’’ = r); G strumieo pary grzejnej *kg/sek+ Qstr [W = J/sek]

(19)

Stąd:

(20)

Bilans masy i ciepła wyparki wielodziałowej wykonuje się na podobnej zasadzie ,

bilansując odpowiednie strumienie wlotowe i wylotowe do/z poszczególnych działów wyparki

(21)
(22)
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
(28)

OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKÓW WNIKANIA / PRZENIKANIA CIEPŁA / GEOMETRII WYMIENNIKA

-- warunki kondensacji pary wodnej / wrzenia roztworów --

Należy uwzględniad:

Temperatury ścian / płynów, różnice temperatur

Zmiany temperatury ścian/płynu podczas wnikania / przenikania ciepła;

Pojęcie średniej temperatury ścianki / płynu podczas wnikania / przenikania ciepła;

Pojęcie efektywnych różnic temperatury podczas wnikania /

przenikania ciepła;

(29)

Wnikanie ciepła podczas

kondensacji pary wodnej -

poprzeczny ruch kondensatu

względem rurek

(30)
(31)
(32)
(33)

Współczynnik

wnikania ciepła (α)

podczas wrzenia

(34)
(35)

Obliczanie współczynnika wnikania

ciepła dla kondensacji pary nasyconej

(36)

Obliczanie współczynnika wnikania ciepła - kondensacja pary nasyconej

(37)
(38)

Wnikanie ciepła podczas

kondensacji pary wodnej -

poprzeczny ruch kondensatu

względem rurek

(39)

Znaczenie dla kondensacji pary

podczas destylacji / rektyfikacji

(40)
(41)

POWIERZCHNIA WYMIANY CIEPŁA -- powierzchnia wymiennika ciepła --

F = Q / K ∆t zast

F = [m

2

]

Q = [J/S]=[W]

K=[W/ m

2

K]

∆t

zast

=[K]

Na podstawie znajomości wartości współczynników wnikania ciepła oraz współczynników przewodzenia ciepła przez ściankę, można oszacowad współczynnik przenikania ciepła K oraz wartości powierzchni wymiany ciepła (F). Na tej podstawie zaprojektowad wymiary geometryczne wymiennika ciepła - długośd i średnicę korpusu, liczbę i średnicę rurek oraz inne wymiary, w tym średnice kródców doprowadzających i wyprowadzających czynnik grzejny oraz ogrzewany. Jednak w praktyce takie obliczenia muszą byd wykonywane w sposób iteracyjny (prób i błędów) .

CEL: UZYSKANIE ZGODNOŚCI WARTOŚCI ZAKLADANYCH Z WYNIKAMI OBLICZEO

Obraz

Updating...

Cytaty

Powiązane tematy :