Предварительное распределение полезной разности температур по ступеням МВУ

По опытным данным предварительно задаются соотношением коэффициентов теплопередачи k_i в ступенях МВУ.

Рекомендуются следующие соотношения для установок с ап­паратами естественной циркуляции раствора:

Прямоточная МВУ:

2 ступени k₁: k₂ = a₁:a₂ = 1:0,6

3 ступени k₁:k₂:k₃ = a₁:a₂:a₃ = 1:0,7: 0,4

4 ступени k₁:k₂:k₃:k₄ = a₁:a₂:a₃:a₄ =1:0,8:0,55:0,3

Противоточная МВУ:

2 ступени k₁: k₂ = a₁:a₂ = 1:0,67

3 ступени k₁:k₂:k₃ = a₁:a₂:a₃ = 1:0,97: 0,88

4 ступени k₁:k₂:k₃:k₄ = a₁:a₂:a₃:a₄ =1:0,95:0,88:0,84

МВУ с параллельным питанием ступеней раствором:

2 ступени k₁: k₂ = a₁:a₂ = 1:0,92

3 ступени k₁:k₂:k₃ = a₁:a₂:a₃ = 1:0,95: 0,91

4 ступени k₁:k₂:k₃:k₄ = a₁:a₂:a₃:a₄ =1:0,95:0,89:0,85

Для МВУ с аппаратами принудительной циркуляции рекомендуются следующие ориентировочные соотношения коэффициентов теплопередачи:

2 ступени k₁: k₂ = a₁:a₂ = 1:0,85

3 ступени k₁:k₂:k₃ = a₁:a₂:a₃ = 1:0,9: 0,8

4 ступени k₁:k₂:k₃:k₄ = a₁:a₂:a₃:a₄ =1:0,95:0,85:0,8

Указанные рекомендации являются ориентировочными и не всегда оправдываются на практике. В дальнейших расче­тах значения коэффициентов теплопередачи и их соотношения уточняются. Для МВУ с 5 и более ступенями ряд соотношений коэффициентов теплопередачи допускается расширять экстраполяцией.

Далее проводится предварительное распределение полезной разности температур, полагая, что тепловые нагрузки ступеней МВУ пропорциональны количеству выпариваемой в

них воды, т.е. Q_i = W_j.

Распределение полезной разности температур может быть выполнено различным образом:

- с целью получения одинаковых поверхностей тепло­обмена аппаратов в каждой ступени МВУ, т.е. чтобы

F₁ = F₂ = F₃ =... = F_n.

В этом случае ∆t_i для каждой ступени определяется по формуле: °С:

(22)

где

- с целью получения минимальной суммарной поверх­ности теплообмена выпарных аппаратов МВУ, т.е. чтобы

F₁ + F₂ + F₃ +...+F_n →min.

В этом случае

(23)

где

В обоих случаях необходимо сделать проверку полученных результатов по формуле

∆t _ПОЛ = ∆t₁ + ∆t₂ + ∆t₃ +...+∆t_n = 13,59 + 26,15 + 41,81 =

= 81,56 ºС

Выбор варианта распределения разности температур по ступеням для вышеперечисленных случаев - согласно заданию на проект или на выбор проектирующего.

По полученным выше данным составляют табл.1 тем­пературного режима первого варианта работы МВУ и уточня­ют величины принятых ранее (3.2) давлений вторичного пара.

1. Температура кипения раствора в I ступени, °С:

2. Температура вторичного пара I ступени, °С:

3. По найденной температуре Т₁ из [3] определяется давление вторичного пара в I ступени Ц, бар.

4. Температура греющего пара II ступени, °С:

5. По найденной температуре t2 из [3] определяется

давление греющего пара II ступени P2, бар:

6. Температура кипения раствора во II ступени, °С:

7. Температура вторичного пара второй ступени, °С:

8. По найденной температуре τ₂ из [3] определяется давление вторичного пара во II ступени P₂, бар, и так далее для всех ступеней МВУ.

В конце расчета определятся температура конденсации t_K вторичного пара в конденсаторе , где t_K должно соответствовать заданному давлению вторичного пара за последней ступенью МВУ.

Предварительно найденные и уточненные величины давлений и температур вторичного пара по всем ступеням МВУ не должны отличаться на величину свыше 5 %. При зна­чительном расхождении расчет проводится методом последо­вательных приближений. При этом в качестве исходных при­нимаются уточненные величины температур и давлений. По­лучение точного расчета связано с постоянным определением значений физико-химической температурной депрессии во всех ступенях установки.

На базе заданных величин и вычисленных температур составляется таблица 1.

Ориентировочно температура конденсата греющего па­ра каждой ступени, °С, определяется по соотношению6

(24)

Таблица 1

Распределение температуры по ступеням МВУ
Наименование параметров	Обозначение	Размерность	Номера ступеней
Температура греющего пара	t	°С	151,85	134,74	104,02
Температура кипения раство­ра	ϑ	°С	138,25	108,59	62,21
Температурные депрессии	∆ 'i	°С	1,47	1,81	1,06
∆ 2	1,04	1,76	37,05
∆3
Температура вторичного пара	τ	°С	135,74	105,02	24,098
Температура конденсата греющего пара	tконд	°С	149,85	132,74	102,01
Энтальпия греющего пара	i'	кДж/кг	636,5	567,7	435,95
Энтальпия вто­ричного пара	i"	кДж/кг	2727,4	2684,1