Многокорпусные выпарные установки. Основные направления повышения экономической эффективности выпарных установок, страница 5

При использовании этого метода расчета выпарные аппараты имеют разную поверхность нагрева, а следовательно, и разные размеры. Это существенно усложняет монтаж и эксплуатацию выпарной установки. Применяют такой метод распределения только в случае необходимости изготовления выпарных аппаратов из дорогих сплавов с высоким содержанием никеля, титана, молибдена и других дорогих металлов.

25.5.3. Полезная разность температур при равной поверхности нагрева корпусов при минимальной общей поверхности нагрева

Для выполнения условия равенства поверхности нагрева корпусов, необходимо выполнение равенства (25.14)

                                      .

Для выполнения условия минимальной суммарной поверхности нагрева необходимо выполнение равенства (25.19)

                                     .

Сопоставив эти равенства, получим

                                      ,                                  (25.25)

т. е. в этом случае .

Из уравнений (25.6) – (25.8) и (25.25) следует, что условие равенства поверхности нагрева корпусов и минимальной их суммы возможно только в том случае, когда разности температур по корпусам одинаковы. Из уравнений (25.14) и (25.15) для рассматриваемого случая имеем

                                   ,                               (25.26)

т. е. тепловые нагрузки корпусов должны быть прямо пропорциональны коэффициентам теплопередачи в этих корпусах. Такое условие выполнимо только в том случае, когда после каждого корпуса отбирается заданное количество экстра-пара. К сожалению, данное условие трудно реализовать на практике, но если это оказывается возможным, то такой способ распределения полезной разности температур может быть наиболее целесообразным.

25.5.4. Распределение общего перепада давления между корпусами по заданным давлениям вторичного пара

В первом приближении (без учета гидравлической депрессии) общий перепад давлений в установке равномерно распределяют между корпусами:

                              ,                          (25.27)

где  – общий перепад давлений в установке, Па;  – число корпусов;  – давление греющего пара в первом корпусе, Па;  – давление в барометрическом конденсаторе, Па.

Тогда давления греющего  и вторичного пара по корпусам будут следующие:

 первый корпус:

                                ;                             (25.28)

 второй корпус:

                                ;                             (25.29)

 третий корпус:

                                ;                            (25.30)

 последний корпус:

                               ;                           (25.31)

в барометрическом конденсаторе

                                        .                                    (25.32)

По известным давлениям вторичного пара определяют его температуры, температуры кипения раствора по корпусам и используют их для расчета тепловой нагрузки выпарных аппаратов.

Этот метод применяют при предварительном расчете выпарных установок или когда по различным причинам неприемлемы другие методы расчета.

25.6. Число корпусов выпарной установки

При увеличении числа корпусов выпарной установки удельный расход греющего пара (на 1 кг выпаренной воды) уменьшается примерно следующим образом:

Из этих данных видно, что переход от однокорпусной установки к двухкорпусной позволяет сэкономить около 50 % греющего пара, а переход с пятикорпусной на шестикорпусную установку – всего около 7 %. В то же время увеличение числа корпусов установки приводит к ее удорожанию.