Материальный баланс многокорпусной выпарной установки

Общее количество выпариваемой в установке воды находят из материального баланса:

                              ,                            (6.16)

где  G_н – количество раствора, поступившего в установку, кг/ч;

х_н и х_к – соответственно начальные и конечные концентрации раствора, масс. %.

Общее количество выпаренной воды, равно сумме количеств воды, выпариваемой по корпусам:

                           ,                             (6.17)

где   W₁, W₂, W_n – количество воды, выпариваемой соответственно в первом, во втором и в последнем корпусах, кг/ч.

С концентрацией растворов на выходе поступают аналогично. Для последнего корпуса концентрация упаренного раствора определится так:

                      .         (6.18)

 

Тепловой баланс многокорпусной выпарной установки

Очевидно, что количество греющего пара D_n , поступающего в корпус n, равно количеству воды W_n-1, выпаренной в корпусе (n-1), при работе установки без отбора экстра-пара.

                                      .                                           (6.19)

Уравнение теплового баланса для n-го корпуса выглядит так:

, (6.20)

где  – расходы  соответственно  греющего  и  вторичного паров в n-м корпусе, кг/с;

 – расходы соответственно исходного и упаренного раствора в n-м корпусе, кг/с;

 – энтальпии соответственно греющего и вторичного паров в n-м корпусе, Дж/кг;

 – энтальпии соответственно исходного, упаренного растворов и конденсата греющего пара в n-м корпусе, Дж/кг;

 – потери теплоты в окружающую среду в n-м корпусе, Дж/с.

Переписав уравнение (6.20) относительно расхода пара, можно увидеть, что расход пара зависит от трех величин:

а) расхода пара на изменение энтальпии выпариваемого раствора;

б) расхода пара на непосредственное выпаривание растворителя (например, воды);

в) расхода пара на компенсацию потерь тепла в окружающую среду.

 

Выпаривание с тепловым насосом

 

Многокорпусные выпарные установки имеют ряд таких недостатков, как высокая стоимость оборудования, большая занимаемая площадь, высокая температура кипения раствора в первых корпусах. Все это можно компенсировать, если применять однокорпусное выпаривание с тепловым насосом.

Вторичный пар, образующийся при упаривании раствора, с помощью турбокомпрессора или парового инжектора сжимают до давления греющего пара и вновь подают в нагревательную камеру этого же аппарата. Схематично это можно представить, как показано на рисунке 6.12. Таким образом, первичный пар необходим только для пуска аппарата в работу, а затем в небольшом количестве для компенсации снижения теплоты конденсации пара после его сжатия в тепловом насосе и потерь в окружающую среду.

 

Рисунок 6.12 – Схема выпарной установки с тепловым насосом

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: