в нем, дает возможность создать более широкий интервал для падения давления в корпусах и позволяет, кроме того, получить экстра-пар сравнительно высокого давления. Более широкие пределы для падения давления во всей выпарке дают возможность поднять давление во всех корпусах и довести его в последнем корпусе, например, до атмосферного давления. Вся разность давлений будет достигаться, т. о., не за счет вакуума в последнем корпусе, а за счет избыточного давления в ноль-корпусе (выпарка под давлением). В этом случае отпадает необходимость иметь барометрич. конденсатор и воздушный насос; весь вторичный пар из последнего корпуса м. б. утилизирован как экстра-пар на стороне. В виду того, что при пользовании вакуумом приходится всегда конденсировать некоторое количество вторичного пара из последнего корпуса, теплота этого пара для целей нагревания должна считаться практически потерянной, так как нагревание воды конденсатора (от 10-15° до 25-30°) практически можно считать бесполезным. При отсутствии вакуума и при повышении давления в последнем корпусе до атмосферного эта потеря избегается. Но на такую коренную переделку выпарных аппаратов, как уничтожение барометрического конденсатора, сахарные заводы, вводя ноль-корпус Кестнера, до сих пор не решились, и только на одном заводе (Ново-Ян-ковском) имеется полная пятикорпусная выпарка системы Кестнера без барометрического конденсатора.

До тех пор, пока еще не был разработан расчет выпарного аппарата, конструкторы придерживались правила, впервые примененного Рилье: всем отдельным корпусам выпарки придавали одинаковые размеры и одинаковую поверхность нагрева. При расчете многокорпусного аппарата необходимо принять во внимание, что по мере увеличения концентрации раствора вязкость его будет увеличиваться; вместе с этим будет увеличиваться и толщина неподвижного слоя раствора, находящегося у самой поверхности нагрева, что будет уменьшать коэффициент передачи тепла. Очевидно, что передача тепла в первых корпусах будет лучше, чем в последних. Эмпирические данные, собранные М. Д. Зуевым [i.], приводят к следуюпщм средним величинам коэффициентов передачи тепла для 1 л* поверхности в Cal в минуту:

Табл. 2. - Теплопередача.

Эти величины коэфф-тов теплопередачи взяты с нек-рым запасом для медных или латунных трубок. При расчете на железные (стальные) трубки данные величины следует

уменьшить на 25%. Для аппаратов Кестнера приведенные величины могут быть увеличены на 30-40%.

Поверхность нагрева в каждом корпусе является функцией разности t°, а разность t°, в свою очередь, зависит от того, какова д. б. t° вторичного пара; т. к. этот пар в виде экстра-пара должен обладать заранее заданной t°, то при таком условии распределение поверхностей нагрева не м. б. подчинено какому-либо заранее установленному общему правилу. Соотношение поверхностей нагрева может оказаться каким-угодно, если t°Kun. в отдельных корпусах назначаются заранее. Если же t° не даются, то вопрос о распределении поверхностей нагрева следовало бы поставить так: каковы д. б. разности t° в отдельных корпусах для того, чтобы: 1) поверхности нагрева в отдельных корпусах были равны между собою и 2) при прочих равных условиях общая поверхность нагрева выпарки была минимальной. Общего решения этих вопросов пока никем не дано. Расчет выпарного аппарата должен дать решение следующих вопросов: 1) каков расход пара, греющего первый корпус, 2) каково количество воды, выпариваемой в каждом корпусе, 3) какова должна быть поверхность нагрева в каждом корпусе. Данными для расчета являются следующие величины: количество раствора, поступающего в первый корпус в минуту, S кг; количество экстра-пара, отбираемого из каждого корпуса, El, Е,...,Еп кг; t° первичного пара в отдельных корпусах 2\, Т,.-., Ту; полная теплота первичного пара соответственно Я, Я2,...,Я Cal; fKun. в каждом корпусе 1, <2> -А; ° вторичного пара соответственно 01, 02 -!л; полная теплота вторичного пара il, i2, ...,г Cal; темп-ра раствора, поступающего в первый корпус, t; теплота конденсационной воды, поступающей из камер, г, х,...,т Cal; теплоемкость начального раствора с; обозначим, кроме того, искомые величины: В-расход пара, греющего первый корпус, В-расход вторичного пара первого корпуса на обогрев второго, и т. д., количество воды, вы паренной в каждом корпусе, w-, Wg,. Выпаривание в каждом корпусе идет за счет теплоты греющего пара (испарение) и за счет теплоты самого поступающего в корпус раствора (самоиспарение).

Согласно принятым обозначениям, количество тепла, содержащееся в 1 кг греющего пара в и-ом корпусе, будет Я . Т. к. получающийся из этого пара конденсат содержит т Cal, то использованное в w-om корпусе количество тепла будет Q--r Cal на 1 кг греющего пара. За счет использованной теплоты греющего пара происходит парообразование в w-ом корпусе при t°nun., равной t. Т. к. при кипении раствор уже является нагретым до темп-ры то скрытая теплота парообразования в w-om корпусе будет (г - ) Cal па 1 кг образующегося пара. Величина (г - ty представляет собой расход тепла на образование 1 кг пара в

и-ом корпусе. Отношение jzi показывает,

какое количество пара может образоваться из раствора в п-ож корпусе за счет

использования теплоты 1 кг греющего пара. Величину = условимся называть коэффициентом испарения или просто испарением в и-ом корпусе.

Каждый кг раствора, поступая из ( -1)-го корпуса в и-й, несет с собой cxtn-i Cal тепла, где c. i-теплоемкость раствора, выходящего из ( -1)-го корпуса. В -ом корпусе t° раствора сразу падает от t-i до t, т. е. на За счет этого падения t°

освобождается на 1 кг раствора количество тепла и)Си 1 Cal, которое расходуется

на самойснарение раствора. Это количество

тепла может выпарить w-i воды.

Отношение условимся называть

коэфф-том самоиспарения или просто самоиспарением в W-OM корпусе. В том случае, если t° поступающего раствора ниже iKun., как это обычно бывает в первом корпусе, коэфф. р будет отрицателен. Наконец, если t° поступающего раствора равна 1°кип., самоиспарения не происходит, и коэфф. /9 = 6.

Пользуясь величинами коэфф-тов и /9, к-рые м. б. вычислены для всех корпусов по заданным t°, можем составить все необ-ходимью расчетные ф-лы и общее расчетное ур-ие для многокорпусной вьшарки. Приведем здесь эти ф-лы без выводов. Количество воды, выпариваемой в произвольном корпусе, выражается ф-лой:

Расход пара, греющего п-й корпус, будет:

В частности, при наличии ноль-корпуса, расход пара на 1-й (2-й по счету) корпус

Общее расчетное уравнение, определяющее, количество воды, выпариваемой во всей выпарке, будет:

W = DiX+ScY-{Ei-R)Ki--ЕК-ЕК-... ~En-iKn-i Отсюда находим формулу для определения расхода пара, греющего 1-й корпус (или ноль-корпус):

Jjj =----

Коэфф-ты Хи F определяются по формулам: Х=п-{п-1),-2{п-2),-... -{п-1)р,

коэффициенты К имеют различные значения в зависимости от числа корпусов вьшарки и определяются по формулам, сгруппированным в табл. 3.

Табл. 3.- Формулы для коэффици

Числовой пример данных для расчета пяти-корпусной выпарки сах. з-да см. в табл. 4.

Табл. 4.-Д анные для расчета пяти ко р-пусной выпарки сахарного завода.

Для грубых предварительных подсчетов можно пользоваться следующими приблизительными опытными данньши: 1 кг пара выпаривает: в однокорпусной выпарке-1 кг воды, в двукорпусной-1,9, в трехкорпус-ной-2,7, в четырехкорпусной-3,6, в де-сятикорпусной-4,5.

Лит.: ) Зуев М. Д., Энцикл. свеклосахарного производ.,т. 4, М.-Киев, 1926; ) е г о же. Теплота в сахарн. производстве, Киев, 1913; Тищенко И. А., Общий метод расчета многокорпусного выпарного аппарата, М., 1924; его же, Графич. оасчет пяти-корпусной выпарки, М., 1925; Hausbrand Е., Verdampfen, Kondensieren u. Kiihlen, 6 Aufl., Lpz., 1920; Greiner W., Verdampfen und Verkochen, 2 Auflage, Lpz., 1920; Claassen H., Die Zucker-Fabrikation, 5 Aufl., Magdeburg, 1922. И. Тмщенко.

Техника безопасности. Выпарные аппараты, обогреваемые паром под давлением, представляют опасность в отношении взрыва. Опасность эта тем более велика,что аппараты находятся в общих рабочих помещениях. В виду этого правилами НКТ СССР от 24/VII 1923 г. установлен по отношению к выпари, аппаратам ряд требований. Размеры всех частей этих аппаратов должны соответствовать наибольшему допускаемому давлению. Части аппаратов, имеющие более 800 мм в поперечнике, должны иметь лазы для внутреннего осмотра, размерами: круглые-не менее 400 лш в диам., а овальные-300x400 мм. Чугун допускается для аппаратов, работающих под давлением не свыше 6 atm. Аппараты д. б. снабжены следующей арматурой: 1) запорным клапаном или клинкетом, 2) приспособлениями для выпуска воздуха и конденсационной воды, 3) манометром, 4) предохранительным клапаном. Если аппарат получает пар из котла с более высоким давлением, то на паропроводе должен иметься редукционный клапан с манометром и предохранительным клапаном, установленными на стороне меньшего давления. Аппараты должны подвергаться освидетельствованиям технической инспекции труда: не реже одного раза в год-на-наружному осмотру, не реже одного раза в

е н т о в К.

Заданные величины для удобства расчета группируются предварительно в таблицу.

3 года-внутреннему осмотру и не реже 1 раза в 6 лет-гидравлическ. испытанию, которое производится при пробном давлении, в IVa раза превышающем рабочее при давлениях до 10 atm\ при рабочем давлении свыше 10 mm при гидравлической пробе давление устанавливается на 5 atm выше рабочего. Вышеуказанные правила не распространяются: 1) на выпарные аппараты

емкостью не свыше 25 л, 2) на такие аппараты, в которых произведение емкости (в л) на рабочее давление (в atm) менее 200, 3) на выпарные аппараты, имеющие давление не свыше V2 otm, и 4) на нагревательные камеры, составленные из трубчатых змеевиков с наружным диаметром не свыше 52 мм..

Лит.: ШретерВ. Н., Паровые котлы и паро-приемники, М., 1928; Якимчик И. И., Законодательство по технике безопасности и промышленной санитарии, М., 1926. П. Синев.

ВЫПАРНЫЕ АППАРАТЫ, см. Выпаривание.

ВЫПРАВЛЕНИЕ РЕИ, специальный метод улучшения судоходных условий рек для получения глубин, отвечающих требованиям судоходства. Вследствие обилия перекатов реки в естественном своем состоянии в меженнее время обычно представляют большие затруднения для судоходства и вызывают необходимость уменьшения осадки судов. Для устранения этого предпринимается В. р., называемое также регулированием реки. В основу В. р. кладут использование живой силы самого речного потока, который под влиянием искусственных возводимых в русле реки сооружений сам вырабатывает на улучшаемом участке русло требуемой глубины. Кроме углубления желательно также придать реке в плане направление, удобное для движения судов или для подхода их к пристаням. Т. к. большинство перекатов бывает в местах ненормального расширения реки, то новому проектному руслу придавали ширину, меньшую против естественной, т. н. нормальную, которую получали путем расчетов по эмпирическим формулам. В плане новому руслу придавали криволинейное очертание, приноравливаясь к существующим изгибам речного русла, где имеются вполне удобные условия для судоходства. Линии, ограничивающие в плане новое очертание русла, получили название вы правите л ьной трасы. Промежутки между линиями трасы и межен-ними берегами реки заполняли различными выправительными сооружениями: поперечными полузапрудами, служащими для сжатия потока путем закрытия части его живого сечения, или продольными дамбами, направленными по линии трасы с целью не только сжать поток, но и дать ему соответственное направление. Кроме этих двух типов сооружений, при выправлении применялось в широких размерах укрепление берегов в тех местах, где их направление совпадало с направлением трасы, и запру-жение второстепенных рукавов в целях сосредоточения в главном русле большего расхода воды.

На основании результатов длительной практики выправите л ьных работ герм. инж. Шлихтинг в 70-х годах прошлого столетия предложил для образования нового проектного русла применять полузапруды для выпуклых берегов и продольные дамбы для вогнутых (фиг. 1). По этому методу было выполнено много работ как в 3. Европе, так и в России, но не всегда результаты получались удовлетворительные. На Волге заметной пользы выправительные работы для судоходства не принесли. Произошло это

потому, что метод выправления был основан на ошибочном предположении,будто речному потоку вообще присуще параллеле-струйное движение его частиц и что отсутствие такого движения происходит лишь от неправильностей речного русла. Создавая

Фиг. 1.

выправительными сооружениями два параллельных берега и сжимая поток в целях увеличения средних скоростей, надеялись достигнуть правильности течения и увеличения глубин. Но исследования показали, что такое представление о движении речного потока неправильно. Из опытов Макса Мюллера на Везере выяснилось, что на поверхности водного потока существует сходящееся движение водных струй; благодаря этому в фарватерном течении происходит у поверхности накопление водной массы, которое может уравновеситься лишь нисходящим движением водных частиц, вызывающим, в свою очередь, расхождение водных струй у дна реки. Вода поднимается далеко по откосам вплоть до поверхности и потом вновь устремляется к фарватеру. В прямых частях русла канхдая водная струя должна представлять не прямую линию, а спираль, горизонтальная проекция которой образует змеевидную линию (фиг. 2). Правильная река, так. обр. должна представлять две вращающиеся вокруг своих осей струи, движущиеся друг возле друга вниз по течению. Инж. Лелявский своими тщательными исследованиями на р. Днепре посредством изобретенного им подводного флюгера-указателя направления речных струй окончательно рассеял иллюзии параллелеструй-ности речного потока и установил, что в руслах рек существуют два течения: одно- верховое, сбойное, сходящееся, к-рое, спускаясь на фарватере до дна, делает в нем продольные углубления и по своему действию м. б. уподоблено плугу, прорезывающему в дне борозду и отваливающему на сторону взрываемый грунт; другое течение- донное, расходящееся, веерообразное, постепенно переходящее от направления сбойного по фарватеру к направлению, почти нормальному к берегам. Действием донного течения грунт, вырытый на фарватере и размытый у вогнутого берега, складывается на пологих отмелях и катится по ним в косых направлениях по поверхности песчаных валиков. В кривых частях русла все поверхностные струи направляются от выпуклого берега к вогнутому, и чем круче

Фиг. 2.