Материальный баланс многокорпусной выпарной установки составляют на основе материального баланса одного выпарного аппарата (уравнения 24.3–24.5). Уравнения для расчета концентрации раствора на выходе из каждого корпуса имеют вид
; (25.1)
; (25.1, а)
; (25.1, б)
……………
, (25.1, n)
где – концентрация раствора, масс. доли; – расход раствора, кг/с; – производительность по выпаренной воде; индексы 1, 2, 3, …, n соответствуют порядковому номеру корпуса установки.
Рисунок 25.5 – К составлению теплового баланса выпарной |
Для расчета расхода греющего пара и тепловых нагрузок корпусов выпарной установки необходимо составить и решить уравнения теплового баланса.
Тепловой баланс многокорпусной выпарной установки записывают в виде системы уравнений теплового баланса отдельных аппаратов, на основе уравнения 24.14. Принципиальная схема выпарной установки к составлению теплового баланса с указанием основных потоков представлена на рис. 10.6.
Уравнения тепловых балансов корпусов имеют следующий вид:
для первого корпуса:
; (25.2, а)
для второго корпуса:
; (25.2, б)
для третьего корпуса:
; (25.2, в)
для n-го корпуса
(25.2, n)
где – тепловая нагрузка, Вт; – расход греющего пара, кг/с; – теплота конденсации греющего пара, Дж/кг; – производительность по исходному раствору, кг/с; – производительность по выпаренной воде, кг/с; – отбор экстрапара, кг/с; – энтальпия вторичного пара, Дж/кг; – температура исходного раствора, ºС; – температура кипения раствора, ºС; – температура вторичного пара, ºС; – удельная теплоемкость воды и раствора соответственно, Дж/(кг·К); – теплота концентрирования раствора, Вт; – потери теплоты в окружающее пространство, Вт; индексы 1, 2, 3, … , – номер корпуса выпарной установки.
В системе уравнений теплового баланса многокорпусной выпарной установки число неизвестных на единицу больше числа уравнений. Поэтому систему уравнений теплового баланса дополняют уравнением теплового баланса по выпаренной воде:
, (25.3)
где – общее количество выпаренной воды, кг/с.
Вид уравнений теплового баланса зависит от схемы выпарной установки, количества подогревателей исходного раствора, наличия расширителей конденсата и других устройств.
Потери тепла в окружающую среду по корпусам принимают в пределах 3–5 % от прихода тепла в каждом корпусе.
Общая разность температур выпарной установки равна разности между температурой греющего пара в первом корпусе и температурой вторичного пара, выходящего из последнего корпуса выпарной установки:
. (25.4)
В каждом аппарате многокорпусной выпарной установки, а также в паропроводах, имеют место температурные потери (депрессии), поэтому общая полезная разность температур выпарной установки будет меньше общей разности на величину температурных потерь во всех корпусах установки :
. (25.5)
Общая полезная разность температур должна быть распределена по корпусам выпарной установки с учетом физико-химических и технологических свойств раствора, а также условий работы выпарных аппаратов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.