2. Математичний опис на основі фізики процесу.

1. Спільне|загальне| теплове навантаження випарника Q:

(1)

2. На підставі рівняння теплопередачі можна записати:

і (2)

При теплопередачі від гріючої пари і конденсату через трубки|люльки| справедливі співвідношення:

і (3)

3. Спільна поверхня теплопередачі F_т при конденсації гріючої пари визначиться як:

F_т = F_п + F_к (4а)

і отже на підставі|заснуванні| (3) і (4а|) можна записати:

(4б)

4. Визначення на підставі теплового балансу по гріючій парі:

=Gгр *r_гр (5а)

= (5б)

5. Визначення на підставі теплового балансу по технологічному потоку:

(6а)

(6б)

Виводи|висновки| з|із| математичного опису фізики процесу:

• Спільне|загальне| теплове навантаження, що віддається гріючою парою залежить наступних|слідуючих| його параметрів:

(7)

• Спільне|загальне| теплове навантаження, що отримується|одержує| технологічним потоком, визначає наступні|слідуючі| його параметри:

і (8)

(9)

3. Математическое опис на основі теплового і матеріального

балансів процесу.

Тепловий баланс випарника.

Рівняння динаміки:

У розгорненому вигляді|виді| за умови і :

(10а)

• тобто тепло виділяється за рахунок охолоджування G_гр від вихідної температури _гр до температури насиченої пари, конденсації пари і подальшого охолоджування конденсату до _к

• тепло витрачається на нагрівання G_ж до температури ,випар рідини і відводиться з паровою фазою, що утворюється.

У згорнутому найбільш спільному|загальному| вигляді|виді| вираження|вираз| (10а|) перетвориться до вигляду|виду|:

(10б)

Рівняння статики при :

(10в)

Виводи|висновки| по тепловому балансу процесу:

• В цілому|загалом| температура у випарнику на підставі виразів (8) і (9) залежить від наступних|слідуючих| параметрів процесу:

(10г)

• Оскільки|тому що| температура у випарнику в|біля| поверхні розділу фаз, тобто в зоні випару|випаровування| має дорівнювати температурі кипіння, то можна вважати|гадати|:

 = _же = _п = _кіп

а температура кипіння залежить від тиску парової фази у випарнику, тобто при Р_п _кип  (при этом r_ж ).

Тому температура не може використовуватися як показник ефективності процесу випару|випаровування|.

• Проте|однак|, на підставі|заснуванні| (6а|, 6б|) температура важлива|поважна| для забезпечення розрахункового спільного|загального| теплового навантаження Q у випарнику, тобто теплового балансу в апараті.

• З|із| вираження|виразу| (10г|) виходить, що основними параметрами, що характеризують даний процес, є:

• рівень h_ж і тиск Р_п технологічного потоку у випарнику;

• рівень h_к і тиск Р_гр потоку гріючої пари в кип'ятильнику;

4. Матеріальний баланс по рідкій фазі у випарнику

(для технологічного потоку)

Рівняння динаміки:

, (11)

• Рівняння статики при :

(12)

• На підставі|заснуванні| (11) і (12) можна вважати|лічити|:

. (13)

• Переважна дія G_гр, що управляє.