Файл: Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие.pdf

Мисцелла, выходящая из перегревателя, должна иметь кон­ центрацию 95—98%.

Из перегревателя концентрированная мисцелла забирается центробежным насосом и нагнетается в третий корпус ■— в окон­ чательный дистиллятор. Здесь мисцелла распыливается на лис­ ты орошения. Окончательный дистиллятор работает под мень­ шим давлением, чем перегреватель (примерно на 0,01 МПа), потому при распылении мисцеллы будет происходить самоиспарение бензина, так как мисцелла оказывается перегретой для условий окончательной дистилляции.

Распыляемая мисцелла распределяется по листам ороше­ ния тонкой пленкой и стекает книзу. В период своего стекания пленка мисцеллы интенсивно обрабатывается перегретым ост­ рым паром, который подается внутрь центральной трубы, и из нее он выходит через окна. Поворачивая поворотный круг, до­ биваются наилучшего распределения мисцеллы по листам оро­ шения.

Масло, выходящее из окончательного дистиллятора, имеет температуру около 100—105° С.

Дистилляционная установка системы «Де-Смет» имеет та­ кие достоинства: относительно малый расход греющего пара; использование тепла от шнекового испарителя; применение ва­ куума, что снижает температуру дистилляции и улучшает каче­ ство масла; полная автоматизация работы.

Рассматриваемой установке присущи, однако, и недостатки: большая занимаемая производственная площадь, большие га­ бариты по высоте, большая металлоемкость, большой расход электроэнергии.

Несмотря на отмеченные недостатки, дистилляционная уста­ новка конструкции «Де-Смет» является лучшей из существу­ ющих, но мала по производительности и поэтому не может быть использована для установок типа НД-1000, НД-1250.

Техническая характеристика дистилляционной установки типа системы «Де-Смет»

361

3 6 2

Определим концентрацию мисцеллы после циркуляционного насоса.

Концентрация циркуляционной мисцеллы равна концентра­ ции отходящей мисцеллы х2, поэтому в циркуляционной мисцелле содержится масла

Зная температуру t4 и концентрацию х4, нетрудно опреде­ лить н теплоемкость мисцеллы с4 н тем самым проверить при­ нятую теплоемкость в уравнении (VI—99).

В сепаратор тепло вносит только поток S5 — количество мис­ целлы, выходящей из теплообменника, которое по количеству равно потоку S4; все остальные потоки из сепаратора уносят тепло.

Чтобы в сепараторе процесс самоиспарения протекал нор­ мально и получалась необходимая концентрация отходящей мисцеллы л'2 , поток S5 должен вносить достаточно тепла. Так как количество мисцеллы в потоке S5 вполне определенное, то количество тепла, вносимого в сепаратор этим потоком, может увеличиться или уменьшиться только за счет изменения темпе­ ратуры мисцеллы, т. е. за счет изменения перегрева мисцеллы в теплообменнике.

Для определения необходимой температуры мисцеллы в по­ токе S5 составим тепловой баланс сепаратора

3 6 3

Необходимо проверить, сможет ли мнсцелла в данной уста­ новке нагреться до рассчитанной температуры. Гидростатиче­ ское давление (в Па), создаваемое столбом мисцеллы,

где Н — высота столба мисцеллы, м;

р— плотность мисцеллы при концентрации х4 и температуре t$, вычисля­

емая по закону аддитивности.

Таким образом, давление мисцеллы в теплообменнике

(VI—16) находим температуру кипения мисцеллы tmm. Если tmm будет больше t$, то установка сможет обеспечить требуе­

Это количество тепла отнимается от паров, отходящих из шнекового испарителя, которым обогревается данный теплооб­ менник.

Потребная поверхность теплообмена экономайзера рассчи­ тывается обычным путем. Коэффициент теплоотдачи от грею­ щих паров к стенке следует рассчитывать по уравнению Нуссельта для случая конденсации паров в горизонтальной трубе

в виде паров, все же коэффициент теплоотдачи нужно рассчи­ тывать как для конденсации паров. Пары, поступающие в эко­ номайзер, содержат намного больше тепла, чем нужно для его работы; поэтому первые порции паров будут вначале конден­ сироваться, а последующие порции паров будут испарять об­ разовавшийся конденсат.

Мисцелла, которая течет по трубам теплообменника, не ки­ пит; поэтому коэффициент теплоотдачи следует рассчитывать в зависимости от характера ее движения. Чаще всего мисцел­ ла движется в трубах турбулентно; в связи с этим коэффициент теплоотдачи следует рассчитывать по уравнению Краусольда

3 6 4

лопередачи уменьшается и становится близким к коэффициен­ ту теплопередачи аппарата с естественной циркуляцией. При скорости более 4 м/с коэффициент теплопередачи уже не воз­ растает.

Коэффициент теплопередачи [в Вт/(м2 -К)] в теплообменни­ ке выпарного аппарата с принудительной циркуляцией можно определить по эмпирической формуле [42]

где d — средний диаметр трубы, м;

w — скорость протекания мисцеллы в трубах, м/с; L — длина трубы, м;

р. — коэффициент динамической вязкости мисцеллы, Па-с;

At — разность между температурами греющего пара и мисцеллы, °С.

Расчет второго корпуса. Для расчета (рис. VI—33) задаем­ ся количеством поступающей мисцеллы 5 Ь ее концентрацией х<,

которым будет находиться мисцелла в теплообменнике, опре­

делим по формуле (VI—103).

Пользуясь уравнением (VI—17), по полученному давлению и принятой концентрации х5 находим температуру мисцеллы

после теплообменника /5 .

Для определения количества мисцеллы после теплообмен­ ника S5 составим тепловой баланс сепаратора [аналогично

уравнению (VI—100)].

Количество тепла, уносимое из сепаратора парами бензина

3 6 5