Промышленность \ Технология отраслевого производства

Система уравнений для расчета скорости естественного упаривания, страница 2

где n - число суток в расчетном интервале (месяце);

k_o - параметр, зависящий от разности температур поверхности раствора (воды) и воздуха, ^оС.

Большую сложность представляет определение величин e_pи k_о. Причины этого следующие:

1) отсутствуют справочные данные о температуре рассола в климатических справочниках и др. литературе, не представляется возможным получить эту температуру расчетным путем;

2) отсутствуют данные о давлении насыщенного пара над многокомпонентными водными растворами (рассолами), содержащими NаС1, МgС1₂, СаС1₂, КCl.

Значение давления насыщенного пара над многокомпонентными водными растворами неорганических веществ e_pмонография [15] рекомендует вычислять по методике, предложенной Эзрохи

e_{p =}e_o*10^S^{(Fi*Ni+Qi*Ni*N)}, (4)

где е_о – давление насыщенного пара воды при температуре раствора;

F_i и Q_i - коэффициенты, величина которых зависит от природы рас

творенного i-го компонента и температуры раствора;

N_i - концентрация i-го компонента в растворе, моль/кмоль;

N - суммарная концентрация всех компонентов (солей) в растворе,

моль/кмоль.

Коэффициенты F_i и Q_i рассчитывают по уравнениям

F_i = f_oi+ f_1it_p+ f_2it_p² , (5)

Q_i = q_oi+ q_1it_p+ q_2it_p² , (6)

где f_oi, f₁_i , f₂_i, q_oi, q₁_i, q₂_i- коэффициенты, величины которых зависят от природы растворенной в воде соли (i-го компонента);

t_p – температура рассола, ^оС.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЕСТЕСТВЕННОГО УПАРИВАНИЯ РАСОЛОВ

Расчеты скорости испарения природных рассолов предложено вести следующим образом.

Скорость испарения за расчетный интервал , м/интервал, определяются по уравнению (2).

За расчетный интервал можно принять календарный месяц. Следовательно, зависит от того, для какого месяца ведется расчет. Величины и W принимаются среднемесячными в соответствии с климатическими условиями места, где предполагается проводить естественное упаривание рассола, и могут быть определены по климатическим справочникам.

Давление паров воды над поверхностью рассола (сложного раствора неорганических солей) предложено рассчитывать по формуле Эзрохи (4) с учетом уравнений (5) и (6).

Температура поверхности рассола является величиной, заранее не определенной. Ее нельзя принять равной температуре окружающего воздуха вследствие протекания тепломассообмена между рассолом и воздухом, а также из-за притока энергии к рассолу и ее потерями в окружающую среду. Принимаем, что приток энергии к рассолу осуществляется за счет поглощения прямого и рассеянного солнечного излучения. Удельную поглощенную энергию характеризуют величиной солнечного баланса , Вт/м². При расчетах относим к единице поверхности бассейна. Таким образом, расчеты энергетического баланса, необходимые для определения следует проводить для массы рассола, приходящейся на 1 м² поверхности бассейна. Принимаем, что рассол в бассейне перемешан, и температура во всем его объеме одинакова. Считаем, что поглощенная солнечная энергия , Дж/м², расходуется на испарение воды, нагрев рассола и вследствие потерь в окружающую среду. Расход тепла на концентрирование не учитываем. Тогда