Расчет вакуум-выпарной установки по производству томатной пасты (стр. 4 из 9)
Давление в среднем слое кипятильных труб корпусов находится по формуле [2]:
 , | (8) |
где
– высота кипятильных труб аппарата, м; 
– плотность кипящего раствора, кг/м3; 
– паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе) м3/м3.Будем считать [11], что объемная доля пара в кипящем растворе приближенно равна
, высота кипятильных труб 
м, а плотность кипящего раствора и давление вторичных паров определяется из табл. 2, тогда    |
Этим давлениям соответствуют температуры кипения томатного сока и теплота испарения влаги, которые приведены в табл. 3.
Таблица 3
Характеристики томатной пасты в среднем слое кипятильных труб
| Давление, Мпа | Температура, оС | Теплота испарения, кДж/кг |
 |  99,0 |  2382 |
 |  85,5 |  2420 |
 |  64,0 |  2453 |
Поверхность теплопередачи первого корпуса
ориентировочно равна [11]:  , | (9) |
где
– поверхность теплопередачи первого корпуса; 
– теплота парообразования вторичного пара; 
– удельная тепловая нагрузка аппарата.Для аппаратов с принудительной циркуляцией можно принять
[11], а теплоту парообразования вторичного пара равной 
[19].После подстановки всех значений в формулу (9) получаем поверхность теплопередачи первого корпуса равной:
.Гидростатические депрессии
по корпусам определяются по формулам [11]:  ;  ;  . | (10) |
Откуда
 ;  ;  . |
Сумма гидростатических депрессий равна
Температурная депрессия определяется по формуле [11]:
 , | (11) |
где
– температура паров в среднем слое кипятильных труб; 
– температурная депрессия при атмосферном давлении; 
– теплота испарения в среднем слое кипятильных труб.Справочные данные для формулы (11) возьмем из [19]. После подстановок получим:
   |
Сумма температурных депрессий равна:
.Температуры кипения растворов в корпусах определяются по формуле [11]:
 ,  ;  , | (12) |
где
– температура кипения раствора в i-ом корпусе; 
– температура греющего пара в i-ом корпусе; 
– температурная депрессия; 
– гидростатическая депрессия; 
– гидродинамическая депрессия.Таким образом, температуры кипения растворов в корпусах соответственно равны:
 ;  ;  . |
Площадь сечения потока определим по формуле [2]:
 , | (13) |
где
– площадь сечения потока; – поверхность теплопередачи; 
– внутренний диаметр труб; 
– высота кипятильных труб аппарата.По формуле (13) получим такую площадь сечения потока:
 |
3.1.3 Определение полезной разности температур
Полезные разности температур по корпусам вычисляются по формуле [11]:
 , | (14) |
где
– полезная разность температур по і-ому корпусу; – температура греющего пара в i-ом корпусе;
– – температура кипения раствора в i-ом корпусе.По формуле (14) последовательно получаем:
   |
Общая полезная разность температур равна: