蒸發器中的傳熱溫差△tm =(To-t),加熱蒸汽的溫度To與加熱蒸汽的壓強有關,加熱蒸汽的壓強一定,加熱蒸汽的溫度To就一定;溶液的溫度:通常通過測定蒸發室二次蒸汽的壓強確定,二次蒸汽所對應的飽和溫度T'低于溶液的沸點。兩者的差值稱為溫度差損失,用△表示。因此傳熱溫度差損失△就等干溶液的沸點:與同壓下水的沸點T'之差,只有求得△,才能求出溶液的沸點t=T'+△和計算傳熱溫度差△tm=(To-t)。
溫度差損失產生的原因有以下兩個方面。
(1)溶液沸點的升高在同一溫度下溶液蒸氣壓較純溶劑(水)的蒸氣壓低,致使溶液的沸點比純溶劑(水)高,亦即高于燕發室壓力下的飽和蒸汽溫度,高出的溫度稱為溶液的沸點升高,用△'表示。不同溶液在不同的濃度范圍內,溶液沸點升高的數值是不同的。△'主要和溶液的種類、溶液中溶質的濃度以及蒸發壓力有關,其值由實驗確定。
(2)液柱靜壓頭大多數蒸發器在操作時必須維持一定的液面高度,有些具有長加熱管的蒸發器,液面深度可達3-6m。在這類蒸發器中,由于液柱本身的質址及溶液在管內的流動阻力損失,溶液內部的壓強大于液面上的壓強,致使溶液內部的沸點高于液面上的沸點,兩者之差即為由于液柱靜壓強引起的溫度差損失△''。
應當指出,確定溫度差損失△'',應考慮溶液沸騰時所含的氣體的量,同時還必須考慮加熱管中溶液的流速、蒸發器的結構型式等因素。通常,溶液流速較大時,乙即較大;加熱管中有較高液柱時,△''即較大,如外加熱式和列文蒸發器中;真空操作比常壓和加壓操作時大。
(3)蒸汽流動阻力△'''二次蒸汽由蒸發器流到冷凝器的過程中,因流動阻力使其壓力降低,對應的飽和蒸汽溫度也相應降低,由此引起的溫度差損失為△'''。
單效蒸發器與冷凝器之間的流動阻力所引起的溫度差損失△'''可取為△'''=1~1.5℃,一般
取1℃。對于多效蒸發,由于前效至后效的阻力,使二次蒸汽的溫度降低,從而減小了后效的傳
熱溫度差。根據經驗,各效間因管道阻力引起的溫度差損失約為1℃。
由以上分析可得,總的溫度差損失△=△'+△''+△'''。
蒸發過程的傳熱溫度差(有效溫度差):
△t=To-t=To-t(p)-△
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