7.Схема автоматизації процесу випаровування.

1. Рушійна сила процесу випаровування|випарювання|.

2. Температурна депресія.

3.Діаграма «Р - » для розчинів і розчинників.

4. Объект управління . Схема випарної установки природної циркуляції

з|із| винесеною гріючою камерою.

5. Материальный баланс по розчиненій речовині.

6. Тепловий баланс випарної установки.

7. Материальный баланс по рідкій фазі (для розчину).

8.Матеріальний баланс по паровій фазі (для розчину).

9. Матеріальний баланс по рідкій фазі (для теплоносія).

10. Матеріальний баланс по паровій фазі (для теплоносія).

11. Інформаційна схема процесу випаровування|випарювання|.

12. Типовая схема автоматизації процесу випаровування|випарювання|.

13.Типове рішення автоматизації процесу випаровування|випарювання|.

1. Рушійна сила процесу випаровування|випарювання|.

• Рушійною силою процесу випаровування є корисна різниця температур _полезн :

_полезн = _т - _р-ра^кип (1

• Спільна різниця температур _общ в процесі:

_общ = _т - _р-ля^кип (2)

• Спільна різниця температур _общ більше корисної різниці температур _полезн на величину втрат :

_полезн = _общ -  (3)

• Величина втрат  в процесі випаровування|випарювання|:

 = _г + _д + _гп (4)

- _г втрати за рахунок гідростатичного ефекту; _д - температурна депресія; _гп - втрати температури за рахунок гідравлічних втрат в трубопроводі.

• На підставі виразів (2) і (4) виразу|вираз| (3) прийме вигляд|вид|:

_полезн = _т - _р-ля^кип -( _г + _д + _гп ) (5)

2. Температурна депресія.

• Визначення _д на підставі (1) і (5):

_д = _р-ра^кип - _р-ля^кип (6)

• Визначення _д по діаграмах «Р - ».

3.Діаграма «р - » для розчинів і розчинників.

Рис.1.

• З діаграми виходить, що при P=const _д = _р-ра^кип - _р-ля^кип

• Розрахункові співвідношення для _д:

• Для концентрованих розчинів речовин, що не диссоціюються:

(7)

• Для концентрованих розчинів речовин, що диссоціюються:

(8)

де R=8,31|, дж/(моль*К|);

c_к - концентрація розчиненої речовини в концентрованому розчині, моль/моль;

r_п^р-ля - теплота випару розчинника, дж/моль;

_р-ля^кип - температура кипіння розчинника, К;

b - константа, обумовлена дослідним шляхом.

4. Объект управління . Схема випарної установки природної циркуляції

з|із| винесеною гріючою камерою.

1. гріюча камера;

2. - випарний апарат;

3. бризгоулавліватель |;

4. циркуляційна труба|труба-конденсатор|

• Робота установки.

Вихідний|початковий| розчин подається по трубах|труба-конденсаторах| кип'ятильника 1, де нагрівається до температури кипіння з|із| освітою|утворенням| парорідинної суміші, яка далі поступає|надходить| у випарний апарат (сепаратор) 2.

У сепараторові 2 парорідинна суміш розділяється на паривши|ширяти| розчинника і концентрований розчин.

Пари розчинника проходять через брызгоулавливатель 3 і виводяться з процесу з верху сепаратора у вигляді парового потоку G_п.

Виділена бризгоулавлівателем| рідка фаза з|із| пари розчинника повертається в кип'ятильник 1 по циркуляційній трубі|труба-конденсатору| 4.

Сконцентрований розчин у вигляді потоку G_к виводиться з низу сепаратора.

• Показник ефективності процесу - концентрація концентрованого розчину ск.

• Мета управління - забезпечення с_к = с_к^зд (на максимально можливому для даної установки значенні).

5. Материальный баланс по розчиненій речовині

Рівняння динаміки:

(1)

Рівняння статики :

(2)

З|із| виразів (1) і (2) виходить:

(3)

Переважна дія, що управляє: G_р.