Определение полезной разности температур

Общая разность температур для всей установки:

 

,

где t _г1 — температура греющего пара на входе в 1 корпус

    t _бк — температура пара на входе в барометрический конденсатор.

Общая полезная разность температур равна:

 

 

Полезные разности температур по корпусам сведены в таблицу 3.

Таблица 3 - Полезные разности температур по корпусам.

Корпус	Температура греющего пара tг, ºС	Температура кипения раствора tк, ºС	Полезная разность температур Δtпол, ºС
1	169,6	155,59	14,01
2	153,77	133,05	20,72
3	130,24	71,37	58,87

Определение тепловых нагрузок

Составляем уравнение теплового баланса для каждого корпуса, используя уравнение (8). Принимаем тепловые потери в окружающую среду по 1, 2 и 3 корпусам равными 5; 3 и 2% соответственно [ 3,стр. 18.].Поскольку Q_кон значительно меньше 3% от Q_З, то в уравнениях тепловых балансов корпусов пренебрегаем величиной Q_кон. Для решения уравнений теплового баланса исходные данные сводим в таблицу 4.

 

Q = W · I + G_к · C_к ·t_к - G_н · C_н · t_н + Q_кон + Q_n, (8)

 

где W — количество вторичного пара, получаемого в n-ом корпусе

    I — энтальпия вторичного пара, Дж/кг

    G_н— количество исходного раствора, кг/с

    C_н — теплоёмкость исходного раствора, Дж/кгК

    t_н  — температура исходного раствора, ºС

    G_K. С_к t_K - количество, теплоемкость и температура упаренного раствора в тех же единицах измерения;

    t_н  — температура упаренного раствора, ºС

    Q_кон — теплота концентрирования, Вт

    Q_n — потери теплоты в окружающую среду, Вт.

Таблица 4 -Исходные данные для решения уравнений теплового баланса.

Наименование параметров	Корпус
	1	2	3
Количество исходного раствора Gн, кг/с	6,944	5,19	3,261
Количество вторичного пара W, кг/с	1,754	1,929	2,104
Количество упаренного раствора Gк, кг/с	5,19	3,261	1,157
Температура исходного раствора tн, ºС	154,74	155,59	133,05
Температура упаренного раствора tк, ºС	155,59	133,05	71,37
Энтальпия вторичного пара I, Дж/кг	2759.6	2726	2607
Концентрация исходного раствора, %(масс.)	3,00	4,00	6,39
Концентрация упаренного раствора, %(масс.)	4,00	6,39	18,00
Теплоёмкость исходного раствора Cн, Дж/кгК	4033	3993	3894
Теплоёмкость упаренного раствора Cк, Дж/кгК	3993	3894	3105
Теплота парообразования греющего пара r, кДж/кг	2057	2108,2	2178,4

 

Применим метод интерполирования:

При Р=5 кгс/см² I₁₌2754 кДж/кг; При Р=6 кгс/см² I₁₌2768 кДж/кг;

;

При Р=2 кгс/см² I₁₌2710 кДж/кг; При Р=3 кгс/см² I₁₌2730 кДж/кг;

;

При Р=0,2 кгс/см² I₁₌2607 кДж/кг.

Расход тепла в 1 корпусе:

 

 

 

Расход греющего пара в 1 корпусе:

 

 

Расход тепла во 2 корпусе:

 

 

Расход греющего пара во 2 корпусе:

 

 

Греющим паром во 2 корпусе является вторичный пар 1 корпуса. Ранее найдено W₁ = 1,754 кг/с. Расхождение:

 

 

Расход тепла в 3 корпусе:

 

 

Расход греющего пара в 3 корпусе:

 

 

Греющим паром в 3 корпусе является вторичный пар 2 корпуса. Ранее найдено W₁ = 1,929 кг/с. Расхождение:

 

 

Таким образом найдено:

 

W₁=1,8192 кг/с; W₂=1,897кг/с; W₃=2,0708 кг/с

W_общ= 5,787-3,716 = 2,0708 кг/с

 

Наибольшее отклонение вычисленных нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе от предварительно принятых (W₁ =1,754 кг/с, W₂ =1,929 кг/с, W₃ = 2,104 кг/с) не превышает 4%, поэтому не будем пересчитывать концентрации и температуры кипения растворов по корпусам. Если же расхождение составит более 5%, необходимо заново повторить расчет, положив в основу расчета распределение нагрузок по испаряемой воде, полученное из решения балансовых уравнений.