4.4 Корисна різниця температур

Корисні різниці температур по корпусам розраховуємо за формулою:

∆t _кор = t _г – t _к ; (4.21)

∆t _{кор. 1} = 120,119 – 115,862 = 4,257 ºС;

∆t _{кор 2} = 109,920 – 103,316 = 6,604 ºС,

∆t _{кор 3} = 95,656 – 83,722 = 11,934 ºС.

Загальну корисну різницю температур розраховуємо за формулою:

Σ ∆ t_кор = ∆t _{кор 1} + ∆t _{кор. 2} + ∆t _{кор 3} . (4.22)

Σ ∆ t_кор = 4,7257 + 6,604 + 11,934 = 22,795 С.

Загальну корисну різницю температур перевіряємо за формулою:

∆ t_кор = t _{г 1} – t_бк – (Σ∆' + Σ∆" + Σ∆"'), (4.23)

Σ∆ t_кор = 120,119 – 69,102 – (12,747 + 12,475 + 3) = 22,795 ⁰С.

4.5 Визначення теплових навантажень

Витрати гріючої пари в 1- й корпус , продуктивність кожного корпусу по випареній воді і теплові навантаження по корпусам визначимо шляхом загального рішення рівнянь теплових балансів по корпусам і рівняння балансу по воді для всієї установки:

Q₁ = D (I_{г 1} – i₁) = 1.03[G_п c_п (t _{к 1} – t _п) + w₁ (I_{вп 1} – с_в t _{к 1})]; (4.24)

Q₂ = w₁ (I_{г 2} – i₂) = 1.03[(G_п - w₁) c₁(t _{к 2} – t _{к 1}) + w₂(I_{вп 2} – с_в t _{к 2})]; (4.25)

Q₃ = w₂ (I_{г 3} – i₃) = 1.03[(G_п - w₁ – w₂) c₂ (t _{к 3} – t _{к 2}) +w₃(I_{вп 3} – с_в t _{к 3})]; (4.26)

W = w₁ + w ₂+ w₃, (4.27)

де 1,03 – коефіцієнт, який враховує 3% витрат в оточуюче середовище;

с_п,с₁,с₂ – теплоємність розчину відповідно вихідного в першому і в другому корпусах, кДж/(кг·К) [9, с.157];

t _п - температура кипіння вихідного розчину при тиску в першому корпусі;

t_в – теплоємність води, К);

D – витрати гріючої пари, кг/с;

і – ентальпія води, кДж/кг, [2, табл.LVII, с.532].

Температуру кипіння вихідного розчину при тиску в першому корпусі розраховуємо за формулою:

t_п = t_{вп 1} + ∆'_п, (4.28)

де ∆'_п – температурна депресія для вихідного розчину, ºС.

t_п = 110,920+ 1,0 = 111,920 ºС

При рішенні рівняння (4.24) – (4.27) приймаємо, [1,с.170]:

I_{вп 1}≈І_{г 2}; I_{вп 2}≈І_{г 3}; I_{вп 3}≈І_бк. (4.29)

Отримаємо систему рівнянь:

Q₁ = D·(271078 - 504,604) = 1,03·[2,5·3,738·(115,862 – 111,920) + w₁·(2696,05 - 4,19·115,862)];

Q₂=w₁ (2696,05 - 461,424)=1,03·[(5 – w₁)·3,719·(103,316–115,862)+w₂·(2667,15 – 4,19·103,316)];

Q₃= w₂·(2667,15–400,822) =1.03 [(5- w₁–w₂)·3,555 (83,722–103,316) + w₃(2620,73–4,19·83,722)].

W = w₁ + w₂ + w₃ = 3.

Рішення цієї системи рівнянь дає наступні результати:

D = 1,005 кг/с; w₁ = 0,94 кг/с; w₂ = 0,998 кг/с; w₃ = 1,061 кг/с;

Q₁ = 2218,212 кВт; Q₂ = 2100,548 кВт; Q₃ = 2261,795 кВт.

Невелике відхилення навантаження по випарюваній воді в кожному корпусі від попередньо прийнятих (,,) не перевищє 3,5 %, том не будемо перераховувати концентрації та температури кипіння розчинів у корпусах.

Результати розрахунку заносимо в таблицю 4.3:

Таблиця 4.3 – Результати розрахунку параметрів у корпусах

Параметри	1 корпус	2 корпус	3 корпус
Продуктивність по випарюваній воді,w, кг/с	0,94	0,998	1,061
Концентрація розчинів x, %	12,22	16,18	25
Тиск гріючих парів Рг, МПа	0,2	0,1443	0,0866
Температура гріючих парів tг,ºС	120,119	109,920	95,656
Температура кипіння розчину tк,ºС	115,862	103,316	83,722
Корисна різниця температур ∆tкор ,ºС	4,257	6,604,58	11,934