Теплообмін в процесах кипіння густих цукрових розчинів в низхідних кільцевих потоках

Abstract

Представлені результати теоретичного та експериментального дослідження теплогідродинамічних характеристик низхідних кільцевих потоків цукрових розчинів та води в режимах випаровування з вільної поверхні та кипінні в плівці. Запропоновано розрахункове співвідношення для визначення інтенсивності тепловіддачі до кільцевих низхідних потоків води та цукрових розчинів при незначному надлишковому тиску та розрідженні, яке справедливе як в режимах випаровування з вільної поверхні так і поверхневого кипіння. Запропоновано розрахункове співвідношення для визначення міжфазного гідравлічного тертя в кільцевих низхідних потоках води та цукрових розчинів при незначному надлишковому тиску та розрідженні, яке справедливе для адіабатних та діабатних потоків в трубах різних діаметрів. Отримані співвідношення складають базу для проектних та перевірних розрахунків плівкових випарних апаратів цукрової промисловості. Presents results of theoretical and experimental studies into the thermal and hydrodynamic characteristics of downstream film flows of water and sugar solutions. The modes of heat transfer ranged from nucleate boiling in films to evaporation from the film’s free surface. The empirical correlation which allows to calculate heat transfer to the films of water and sugar solutions are proposed, valid in all heat transfer modes, applicable in a vide range of pressure, vacuum and liquid film viscosity. The correlation for the determination of interfacial friction in the downstream film flows of water and sugar solutions at low pressure and vacuum was developed. It is valid for adiabatic and diabatic flows in the pipes of different diameters. These correlations form a basis for the sizing and rating calculations of industrial film evaporators for sugar and chemical industries.