1UPARAVANJE- ili uguivanje je tehnoloka operacija kojom se grijanjem tekue smjese do temperature kljuanja dio otapala prevodi u parovito stanje da bi se poveao maseni udio krute tvari u smjesi

- ureaji se nazivaju uparivai ili isparivai

- SUPARA je para koja nastaje uparavanjem tekue smjese

- smjesa se uparava pri atmosferskom tlaku i pri tlaku veem ili manjem od atmosferskog

- otvoreni isparivai (pri atmosferskom tlaku)

- zatvoreni isparivai (kod tlaka razliitog od atmosferskog)

- Toplina koja se troi na uparavanje smjese moe se koristiti jednostruko i viestruko

- Postrojenje u kome se smjesa uparava jednostrukim koritenjem pare zove se jednostepena isparna stanica, a uparavanje jednostepeno uparavanje. Supara se pri tome ne koristi! Supara se isputa u atmosferu!

- Potrojenje u kojem se suparom iz prethodnog isparivaa uparava smjesa slijedeeg naziva se viestepena isparna stanica tj. viestepeno uparavanje.

- Toplina supare moe se viestruko koristiti termokompresijom ili se supara iz ISPARNE STANICE esto koristi za grijanje drugih postrojenja i ona se naziva oduzeta para (ekstra para).

-kod jednostepenog uparivanja ispariva se grije suhozasienom parom preko parnog plata ili grijalice s cijevnim registrom

-U ovisnosti o nainu razvoenja poetne smjese uparavanje se moe provoditi u isparnim stanicama s

!istosmjernim,!protusmjernim i!paralelnim spojem.

JEDNOSTEPENO UPARAVANJE

- mala se koliina smjese, koja nije osjetljiva na poviene temperature, uparava pri atmosferskom tlaku, a supara se puta uatmosferu

- ispariva se grije suhozasienom vodenomparom preko parnog plata ili grijalice scijevnim registrom

- sustav koji se uparava, izraava se u kgt(tvari) s.t. u jednom kgs (smjese) i u kgv(otapala) na jedan kgt s.t.

2

=

+=

t

v

s

t

kgkg

xx1x b)

kgkg

x11x a)

Bilansa krute tvari:

= skgx)m(mxm tsnvsss

ms- koliina smjese koja se uparava u jedinici vremena

sx - maseni udio krute tvari u polaznoj smjesi

vs mm - koliina vode koja ispari u jedinici vremena

snx - maseni udio krute tvari u konanoj sjesi

Koliina vode koju treba ukloniti iz smjese:

= skg

xx1mm s

sn

ssv

Jednadba toplinske bilanse ima oblik:

++++==+=

WQQtcm)tcmc(mimtcmimQ

kgkkpsn1vssvv

ssspp

Utroak ogrijevne pare:

+++= s

kgtci

QQ)t(tcm)tc(imm pkkp

kgssnsssn1vvp

s 1 k O Cc , c , c J kg specifine topline polazne

smjese, kondenzata i kondenzata iz supare

[ ]s sn p k OCt , t , t , t = poetna i konana temperatura smjese, temperatura ogrijevne pare i kondenzata

smjese ijikoncentrac toplina i okoliniu topline gubiciWQ ,Q kg =

supare i pare ogrijevne entalpijakgJi ,i vp =

Za uparavanje 1 kgv vode pri atmosferskom tlaku u JIS potrebno je priblino 1,1 kg ogrijevne pare

Koliina topline koja prolazi kroz ogrijevnu povrinu isparivaaodreuje se iz jednadbe:

Q = (ip - cktk)mp

W

= maseni protok ogrijevne pare i supare

skg m ,m vpSupara koja se izdvaja iz smjese je pregrijana, a nesuhozasiena para.

Temperatura supare je jednaka temperaturi kljuanja smjese.

Uparavanje u JIS-u se obino provodi pod vakuumom da bise smanjila temperatura kljuanja smjese.

-kod JIS-a supara se uvodi u barometarski ili povrinskikondenzator gdje se odrava tlak, koji odgovara odabranoj temperaturi kondenzacije, dok se zrak i drugi plinovi, koji sekondenziraju udaljuju iz hvataa kapljica pomou vakuumpumpe

-pri uparavanju u vakuum se za grijanje moe iskoristiti ogrijevna para niskog tlaka.

3-uslijed sniene temperature kljuanja gubi se i manje toplineu okolinu

-kod vakuum uparavanja moemo ugustiti smjesu koja ima visoku temperaturu kljuanja

-kod atmosferskog tlaka takve smjese mogu izazvati neeljene sporedne procese: oksidaciju, karamelizaciju, oeerenje, itd.

VIESTEPENO UPARAVANJE- u eeranama (uguivanje rijetkog soka), mljekarama,tvornice vonih sokova, paradajz soka

- znatno se smanjuje utroak ogrijevne pare po 1 kg isparenevode

- osnovni princip je u tome da se suparom iz I isparivaa (kojise grije svjeom parom) uparava smjesa u II isparivau, u kome uslijed snienog tlaka smjesa kljuanja ima niu temperaturu nego u I isparivau

- dalje se iz II isparivaa supara koristi za III, iz III za IVispariva, itd.

- za I ispariva treba 1,1 kgp za 1 kgv , a za II 0,5 kgp / kgv , zaIII 0,3 kgp / kgv , za IV 0,25 kgp po kgv , itd.

- ispariva je zatvorena cilindrina posuda u kojoj se nalazi grija, suparni prostor i hvata kapljica

-smjesa se dovodi u ispariva kroz odreeni otvor, -u meuspremni prostor grijalice se uvodi ogrijevna para kojakondenzira i predaje toplinu isparavanja r (J/kg) smjesi koja optie u cijevima, pri tome smjesa kljua i nastaje SUPARANIEG TLAKA od tlaka ogrijevne pare

- kondenzat koji je nastao kondenzacijom ogrijevne pare u grijalici odlazi u kondenzacioni lonac, a odatle u sakupljakondenzata

- najraireniji su tro- i etverostepene isparne stanice

- pri istosmjernom spoju se polazna smjesa i ogrijevna para uvode u I ispariva, pri protustrujnom polazna smjesa se uvodi u zadnji ispariva i pumpom prebacuje prema I isparivau, akod paralelnog spoja se u SVAKI ispariva uvodi polaznasmjesa i u njemu uguuje do konanog sastava

- u industriji se uglavnom primjenjuju isparivai s istosmjernimspojem, a paralelni kod kristalizacije (industrija eera)

- protustrujni se rijetko koristi, uglavnom za smjese iji se viskozitet znatno poveava s porastom masenog udjela suhe tvari u smjesi

4Toplinska bilansa I isparivaa

Q1=mp1(ip1ck1tk1)=ms(cs1ts1 - csts)+mv1(iv1c1ts1)+Qk1+Qg1toplina koju para toplina dogrijevanja toplina nastajanja suparepredaje smjesi smjese

mp1 = koliina suhozasiene pare

ip1 = entalpija suhozasiene pare

tp1 = temperatura suhozasiene pare

mo1, mo2, mo3 = koliina supare u I, II, III isparivau

[ ]W

skgp

pJkg

C O

-1

kg s

Bilansa topline II isparivaa:

Q2=(mv1-mo1)(iv1-ok2tk2)=(ms-mv1)(cs2ts2-cs1ts1)+mv2(iv2-c2ts2)+toplina koju supara predaje toplina pregrijavanja toplina nastajanjasmjesi u II isparivau (dogrijavanja) smjese smjese+Qk2+Qg2

Bilansa topline III isparivaa:

Q=(mm2-mo2)(iv2-ck3tk3)-(ms-mo1-mo2)(cs3ts3-cs2ts2)+toplina supare II isparivaa toplina pregrijavanja

koju predaje smjesi III isparivaa (dogrijavanja) smjese+mv3(iv3-c3ts3)+Qk3+Qg3

toplina nastajanja supare

W

W