24.Утилизация теплоты вторичного пара в выпарных установках путем сжатия пара.

Основная преобладающая часть исходного греющего пара, подаваемого в выпарной аппарат, расходуется на образование вторичного пара. В схемах без утилизации тепла вторичного пара он выбрасывается в атмосферу (в частности, в одноступенчатых установках), унося с собой до 80-90% введенного с греющим паром тепла.

Использовать это тепло и в результате экономить энергию можно путем сжатия вторичного пара и тем самым повышение его потенциала. Вторичные пар, выходящий из выпарного аппарата обычно имеет низкое давление. Повышая его, получим увеличение температуры конденсации пара. При этом становится возможным использование теплоты конденсации сжатого пара для испарения того же рабочего тела.

Вторичный пар сжимается в эжекторе паром высокого давления (из котельной или от других аппаратов). Получаемый за эжектором пар смеси двух потоков имеем Р и t_s , больше, чем пар вторичный, но меньше, чем исходный пар высокого давления.

Каждая массовая единица греющего пара засасывает M массовых единиц вторичного пара. Обычно коэффициент эжекции m=0,5÷1 кг вторичного пара/кг.гр. пара.

Установка эжектора может осуществляться за каждым корпусной установки. Чем ниже давление всасываемого пара, тем полнее утилизация его теплоты, но тем больше требуется энергии на сжатие. Место установки эжекторов в схеме должно определяться на основании технико-экономических расчетов.

КПД значительно выше, чем у струйного, но смазка компрессора не должна загрязнять сжимаемый пары. Требуется также хорошая сепарация пара, чтобы капли упариваемого раствора не могли попасть в проточную часть компрессора. В отличие от установок с применением струйного компрессора, когда образуется излишек пара, здесь приходится добавлять некоторое количество первичного греющего пара для обогрева выпарного аппарата. Первичный греющий пар необходим также на период пуска установки. В рабочем режиме расход первичного пара обычно не превышает 15% от всего потока пара на ВУ.

Однако наряду с экономией греющего пара необходимо затраты электроэнергии на привод компрессора. Мощность

, где - адиабатический КПД компрессора, - механический КПД электродвигателя и привода.

Установка удорожается также на стоимость турбокомпрессора.

25.Экономическая эффективность сжатия вторичного пара с помощью механического компрессора.

При сжатии вторичного пара уменьшаются или совсем исключаются затраты на греющий пар, но при этом появляются затраты на электроэнергию для привода компрессора. Рассчитаем стоимости: 1 кДж эл.энергии = 915/3600∙1000=254∙10^-6 руб/кДж. 1 кДж вод. пара = 240/10⁶∙4187=57,32∙10^-6 руб/кДж. Примем, что вторичный пар сжимается от Р₁ = 1кг/см² до Р₂=2,5 кг/см²; при этом h_сж =h₂=2716,1 кДж/кг, t₂=124,5^оС, h=h₁=2675,9 кДж/кг , t₁ = Ө=100^оС. Для сжатия 1 кг вторичного пара W при =0,8 и =0,7 потребуется затратить электроэнергии.

N=W(h_сж-h)/( )=1(2716,1-2675,9)/(0,8-0,7)=71,8 кДж, что эквивалентно Ц_N=71,8∙254 ∙ 10^-6 = 0,01823 руб.

При конденсации этот 1 кг сжатого пара отдает тепло Q=r₂∙ 1 = 2100 кДж, что эквивалентно Ц_Q =2100∙57,32 ∙10^-6 =0,12 руб.

Относительная экономическая эффективность (прибыль) применения сжатие вторичного пара составит в данном случае

Э_ф =

Т.е. очевидна выгода сжатия вторичного пара.