Выпарная установка непрерывного действия с равными поверхностями нагрева
3.1.4 Определение тепловых нагрузок
Расход греющего пара в 1-й корпус, производительность каждого корпуса по выпаренной воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путем совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнения баланса по воде для всей установки:
Q1--=--D(--Iг1-----i1--)--=--1,_3[--Gнсн(--tк1-----tн--)--+--w1(--Iвп1-----свtr1--)--]--;
Q2--=--w1(--Iг2-----i2--)--=--1,_3[--(--Gн-----w1--)c1(--tк2-----t--к1--)--+--w2(--Iвп2-----свtr2--)--]--;
Q3--=--w2(--Iг3-----i3--)--=--1,_3[--(--Gн-----w1-------w2)c2(--tк3-----tк2--)--+--w3(--Iвп3-----свtr3--)--]--;
Q4=--?3--•--(Iг4-----i4)--=--1,_3--•--[--(Gк-----w1-------w2-----?3)--•--с3--•--(tк4-tк3)--+--?4--•--(--Iвп4-----свtг4--)--];
W--=--w1--+--w2--+--w3--+--?4--;--
где 1,03 - коэффициент, учитывающий 3 % потерю тепла в окружающую среду.
с - теплоемкости растворов соответственно исходного, в первом , втором и третьем корпусах, кДж / ( кгК ) [Приложение 1].
tн - температура кипения исходного раствора при давлении в 1-м корпусе tн = tвп1 + ?Iн = 146,9 + 1 = 147,9 0 С.
Q1--=--D(2768-----654)--=--1,_3----[--7,78----3,87----(15_,3-----148,8)--+--w1--(2749-----4,19----15_,3)]--;
Q2--=--w1(2749-----632)--=--1,_3----[(7,78-----w1)----3,75----(137,6-15_,3)--+--w2----(273_---4,19--137,6--)]--;
Q3--=--w2(273_-----55_)--=--1,_3----[(7,78-----w1-------w2)----3,6----(117,5-137,6)--+--w3----(27_2---4,19117,5)]--;
Q3--=--w3(27_2-----471)--=--1,_3----[(7,78-----w1-------w2-----w3)----3,5----(77,64-----117,5)--+--w4----(28_5-----4,19•77,64)];------
W--=--w1--+--w2--+--w3--+--w4--=--7,78
Решение этой системы уравнений дает следующие результаты:
D--=--1,81--кг/с--;--w1--=--1,32--кг/с--;--w2--=--1,45--кг/с--;----w3--=--1,58--кг/с;--w4--=--1,7--кг/с;--
Q1--=--4225--кВт--;--Q2--=--4__1--кВт--;--Q3--=--412_--кВт--;--Q4=4217--кВт.
Результаты расчета сведены в таблицу
Параметр |
Корпус 1 |
Корпус 2 |
Корпус 3 |
Корпус 4 |
|
Производительность по испаряемой воде ??, кг/с |
1,32 |
1,45 |
1,58 |
1,7 |
|
Концентрация растворов х , % |
12 |
15,5 |
22,5 |
44 |
|
Давление гр. паров Рг , МПа |
0,6 |
0,455 |
0,31 |
0,165 |
|
Температура гр. паров tг ,0 С |
169,6 |
158,1 |
132,9 |
112,8 |
|
Температурные потери ???гр. |
3,38 |
4,15 |
5,25 |
27,04 |
|
Температура кипения раствора tк , 0 С |
150,28 |
137,6 |
117,5 |
77,64 |
|
Полезная разность температур ?tп , град. |
7,52 |
9,3 |
15,4 |
35,16 |
Наибольшее отклонение вычисленных нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе от предварительно принятых не превышает 5 %, поэтому не будем пересчитывать концентрации и температуры кипения растворов по корпусам.