- коэффициент самоиспарения для -ого корпуса:

где - энтальпия соответственно греющего пара, конденсата и вторичного пара, Дж/кг;

- температура кипения,С;

- теплоёмкость растворителя и раствора, Дж/кгК;

- коэффициент, учитывающий потери тепла,

Для расчёта используем метод Тищенко И.А., учитывающий самоиспарение раствора, а также то обстоятельство, что и

После преобразования получаем:

где - коэффициенты, значения которых зависят от числа корпусов и теплового режима установки.

Расход греющего пара для корпуса АВ1:

Количество выпаренной воды в корпусе АВ1:

Производительность установки по выпариваемой воде равна: , что соответствует заданному значению. Расчёт выполнен верно.

Концентрация квасного сусла:

Количество квасного сусла, выходящего из корпуса АВ1:

Материальный баланс для всей установки имеет вид:

где - расход квасного сусла, поступающего на установку, кг/ч;

- расход квасного сусла, удаляемого из аппарата, кг/ч.

Проверим выполненные расчёты:

Из этого равенства видно, что расчёт выполнен верно.

При кипении водных растворов можно принять удельную

тепловую нагрузку:

Тогда поверхность теплопередачи корпуса АВ1

ориентировочно будет равна:

Согласно ГОСТ 11987 - 81 по рассчитанной поверхности теплопередачи, выбираю поверхность выпарного аппарата АВ1. Выбираю выпарной аппарат АВ1 с поверхностью нагрева 200 м2, размером греющих труб 3824000 мм и количеством греющих труб 419 штук.

2.2 Определение основных размеров технологического оборудования выпарной установки АВ1

Исходные данные для расчёта:

- давление греющего пара ;

- давление вторичного пара ;

- количество греющего пара ;

- количество вторичного пара ;

- температура греющего пара ;

- теплота испарения греющего пара ;

- вязкость греющего пара ;

- плотность греющего пара .

Физические константы конденсата при температуре кипения:

- вязкость ;

- плотность ;

- теплопроводность ;

- температура вторичного пара ;

- скрытая теплота парообразования вторичного ;

пара

- плотность вторичного пара ;

- вязкость вторичного пара ;

- температура квасного сусла .

Физические свойства квасного сусла:

- коэффициент динамической вязкости ;

- коэффициент кинематической вязкости ;

- теплоёмкость ;

- теплопроводность ;

- плотность ;

- плотность орошения (часовая) .

Плотность орошения:

2.2.1 Расчёт коэффициента теплопередачи выпарного аппарата АВ1

Критерий Рейнольдса для определения режима: