Расчёт температурных потерь и температур кипения по корпусам

Величина повышения температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя при том же давлении называется температурной депрессией. В нашем случае добавки солей в ферментёры производятся согласно балансовым количествам и затрачиваются, в основном, на обеспечение жизнедеятельности микроорганизмов. Поэтому в суспензии, поступающей на выпарку, концентрация солей крайне мала и практически равна нулю.

Температурные потери от гидравлических сопротивлений возникают при движении вторичных паров на участке сепаратор первого корпуса – греющая камера второго корпуса и сепаратор второго корпуса – барометрический конденсатор. Они вызваны падением давления пара из-за гидравлического сопротивления паропровода. Чаще всего принимают без расчёта в интервале 0,5 – 1,5 ^оС (примем =0,5 ^оС).

Температурные потери от гидростатического эффекта объясняются изменением давления по высоте кипятильных труб.

Для расчёта сначала принимаются температуры конденсации вторичных паров по корпусам. Для первого корпуса выбираем = 90 ^оС (исходя из особенностей выпаривания дрожжевой суспензии) и для второго корпуса определяется по паровым таблицам [8, с. 548 – 550] в зависимости от р_В. Для р_В = 0,23 атм определяем = 63,5 ^оС. Затем по этим температурам, с учётом гидравлических депрессий, рассчитываем температуры кипения суспензии в сепараторах:
^оС, (5)

^оС. (6)
По значениям t₁ и t₂ определяются давления в сепараторах р₁ и р₂ по паровым таблицам :
атм = Па,

атм = Па.
Поскольку температура кипения суспензии в выпарных аппаратах переменна по высоте труб, то среднюю температуру кипения обычно определяют на середине высоты греющих труб с учётом гидростатического давления. Для этого рассчитывают давление в среднем слое выпариваемой суспензии, например, для первого корпуса:
, Па (7)
где - плотность суспензии при температуре t₁ (определяется графически

при концентрации х₁), кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н – высота от верхнего уровня жидкости в сепараторе до середины

греющих труб, м (по [1] определяем Н = 5,5 м).
.
По паровым таблицам определяем

t_кип1=97^оС.

Так как [8]
, (8) то

^оС.

.
t_кип2=83 ^оС,
^оС.
Сумма всех температурных потерь для установки в целом

^оС. (9)

Полезная разность температур по корпусам