2015-06-28
427
Искомый расход пара определяется с помощью уравнения теплового баланса:
или 
.
Требуемый для испарения этилбензола тепловой поток определяем с учётом того, что жидкость изначально нагрета до температуры насыщения, и пар удаляется при той же температуре насыщения: 
.
А) Насыщенный пар при давлении р абс = р атм + р изб = 1 + 6 = 7 бар имеет температуру насыщения Т нас = 164,96 °С [7, с. 7]. Следовательно, в данном случае пар будет конденсироваться, а конденсат ещё и охлаждаться до конечной температуры Т 1к = 160 °С.
При р = 7 бар 
[7, с. 7]; при Т 1к = 160 °С 
[7, с. 5].
Заметим, что разность удельных энтальпий здесь можно было бы представить в виде:
, где r 1 – удельная теплота конденсации пара; 
– удельная теплота охлаждения конденсата.
При р = 7 бар r 1 = 2065,8 кДж/кг [7, с. 7], что составляет 99 % от теплоты 2087,4 кДж/кг. Таким образом, здесь при охлаждении конденсата от 164,96° до 160° выделяется только 1 % всего количества теплоты. На столько же уменьшается расход пара по сравнению с вариантом, в котором конденсат пара удаляется из аппарата без охлаждения.
|
|
|
Б) Поскольку при давлении р абс = 7 бар Т нас = 164,96 °С, а начальная температура пара Т 1н = 230°С, то в данном случае пар будет вначале охлаждаться до температуры насыщения, а затем конденсироваться и конденсат ещё и охлаждаться до конечной температуры Т 1к = 160°С.
Разность удельных энтальпий здесь можно представить в виде:
.
Из [9, с. 748] находим: при р = 7 бар и 
.
Тогда 
В) При давлении р абс = р атм + р изб = 1 + 5 = 6 бар водяной пар имеет температуру насыщения Т нас = 158,84°С. Следовательно, в данном случае перегретый пар будет только охлаждаться до конечной температуры Т 1к = 160°С, не достигая состояния насыщения.
Из [7, с. 748] находим: при р = 6 бар и 
.
Тогда 
Вывод:
Количества теплоты, выделяющейся при охлаждении перегретого пара, а так же при охлаждении конденсата ниже температуры насыщения, слишком малы по сравнению с теплотой конденсации, вследствие чего эти стадии при расчёте теплообменников могут не учитываться.
