2.3.7.1.7.1.3 Количество теплоты, отводимое в девятой ступени Q9
2.3.7.1.7.2 Из условия обеспечения недогрева в седьмой ступени Dн~5 оС, задаёмся температурой охлаждающего рассола и исходной воды на выходе из седьмой ступени tв7=46 оС найдём количество теплоты отбираемое рассолом в седьмой и восьмой ступенях Qр
где Gр=1740 кг/с – расход рассола на выходе из последней камеры испарения;
h’7=192,53 кДж/кг и h’к=167,45 кДж/кг – соответственно энтальпии рассола на выходе из конденсатора-пароохладителя седьмой ступени и на выходе из камеры испарения девятой ступени.
2.3.7.1.7.3 Найдём количество теплоты отбираемое в седьмой и восьмой ступенях исходной водой Qи.в.
где hи.в.’9=147,81 кДж/кг – энтальпия исходной воды при температуре на выходе из девятой ступени tи.в.9=35,3 оС, найденной из условия равного перепада температур между ступенями охлаждения Dtи.в.=(tв7-tисх)/3=(46-30)/3=5,3 оС.
2.3.7.1.7.4 С учётом найденных величин, определим количество оборотной воды, необходимое для полной конденсации пара в седьмой и восьмой ступенях Gохл 7,8, предполагая независимую её подачу в девятую ступень
где Сохл.ср.=4,179 кДж/кг´К – истинная изобарная теплоёмкость охлаждающей воды при средней её температуре tв.ср.=(tохл2+t)/2 =(40+25)/2=32,5 оС во втором контуре установки по таблице 2-4 [18].
2.3.7.1.7.5 Определим количество теплоты, отбираемое исходной водой в девятой ступени Qи.в.9
где hисх’=125,66 кДж/кг– энтальпия исходной воды по таблице 2-1 [18].
2.3.7.1.7.6 Тогда количество оборотной воды, необходимое для конденсации паров в девятой ступени составит Gохл9
2.3.7.1.7.7 Суммарное количество охлаждающей воды, которое необходимо подать в теплоотводящие ступени составит Gохлт
Gохлт=Gохл7,8+Gохл9=1715,6+1601,2=3316,8 кг/с.
2.3.7.1.7.8 Общее количество оборотной воды с учетом охлаждения конденсаторов составит GохлS
GохлS=Gохлт+Gохл1+Gохл2=3316,8+112,1+55,9=3484,8 кг/с.
2.3.7.1.8 Найдём температуру воды на выходе из каждой ступени конденсатора tвi, учитывая, что первые шесть ступеней охлаждаются водой, поступающей на опреснение, а последние три – оборотной водой, циркулирующим рассолом и исходной водой.
2.3.7.1.8.1 Температура охлаждающего рассола на выходе из шестой ступени составляет tв6
где Сср=4,190 кДж/кг – истинная изобарная теплоёмкость воды при средней температуре поступающего на опреснение рассола по таблице 2-4 [18].
2.3.7.1.8.2 Температура охлаждающего рассола на выходе из пятой ступени составляет tв5
2.3.7.1.8.3 Температура рассола на выходе из четвёртой ступени tв4
2.3.7.1.8.4 Температура рассола на выходе из третей ступени tв3
2.3.7.1.8.5 Температура охлаждающего рассола на выходе из второй ступени tв2
2.3.7.1.8.6 Температура охлаждающего рассола на выходе из первой ступени tв1
2.3.7.1.9 Найдём количество пара, подаваемого в головной подогреватель Gп
где hп’’=2684,1 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара, подаваемого в головной подогреватель, при температуре tп=105 оС по таблице 2-1 [18],
hп’=440,17 кДж/кг – энтальпия конденсата при температуре в подогревателе.
2.3.7.1.10 Удельный расход теплоты составит dт
2.3.7.2 Второй вариант
2.3.7.2.1 Схема предполагает последовательное включение по исходной воде всех девяти ступеней. Исходная вода смешивается с циркуляционной и подаётся в конденсатор-пароохладитель девятой ступени.
2.3.7.2.2 Задаваясь температурой воды на входе в первый конденсатор-пароохладитель tвх1=32,5оС по формуле (3-38) [8] найдём величину отношения Gцирк/G
2.3.7.2.3 Тогда расход циркулирующей воды составит Gцирк
Gцирк=0,25*G=0,25*1950,5=487,6 кг/с.
2.3.7.2.4 По материальному балансу схемы определим расход исходной воды Gисх
Gисх=G-Gцирк=1950,5-487,6=1462,9 кг/с.
2.3.7.2.5 Тогда расход продувочной воды составит Gпрод
Gпрод=G-G*(1-Кот)-Gцирк=1950,5-208,3*(1+0,01)-487,6=1252,5 кг/с.
2.3.7.2.5 Кратность концентрирования a
2.3.7.2.6 Общее солесодержание продувочной воды bк
bк=a´bисх=1,2´300=360 мг/кг.
2.3.7.2.7 Кратность циркуляции Кц
2.3.7.2.8 Удельная производительность установки по дистилляту d
2.3.7.2.9 Найдём температуру воды, поступающей на испарение, на выходе из каждой ступени конденсаторов tвi,
2.3.7.2.9.1 Температура воды на выходе из девятой ступени tв9
2.3.7.2.9.2 Температура воды на выходе из восьмой ступени tв8
2.3.7.2.9.3 Температура воды на выходе из седьмой ступени tв7
2.3.7.2.9.4 Температура воды на выходе из шестой ступени tв6
2.3.7.2.9.5 Температура воды на выходе из пятой ступени tв5
2.3.7.2.9.6 Температура воды на выходе из четвёртой ступени tв4
2.3.7.2.9.7 Температура воды на выходе из третей ступени tв3
2.3.7.2.9.8 Температура воды на выходе из второй ступени tв2
2.3.7.2.9.9 Температура воды на выходе из первой ступени tв1
2.3.7.2.10 Найдём количество пара, подаваемого в головной подогреватель Gп
где hп’’=2684,1 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара, подаваемого в головной подогреватель, при температуре tп=105 оС по таблице 2-1 [18],
hп’=313,94 кДж/кг – энтальпия конденсата при температуре в подогревателе.
2.3.7.2.11 Удельный расход теплоты составит dт
2.3.7.3 Третий вариант схемы, предполагающий последовательно подавать в конденсаторы-пароохладители исходную воду и смешивать её с циркуляционной перед подачей с головной подогреватель, изначально представляется нефункциональным. Это связано с тем, что количество исходной воды оказывается не достаточным для конденсации паров в ступенях установки при любой степени концентрирования.
2.3.8 Результаты расчётов сводим в таблицу 4
Таблица 4 - Сравнительные характеристики вариантов схем
|
Параметры |
Первый вариант схемы |
Второй вариант схемы |
|
1 Расход воды поступающей на испарение в первую ступень, кг/с |
1950,5 |
1950,5 |
|
2 Расход исходной воды, кг/с |
315,6 |
1462,9 |
|
3 Расход продувочной воды, кг/с |
105,2 |
1252,5 |
|
4 Расход охлаждающей воды, кг/с |
3484,8 |
168 |
|
5 Кратность циркуляции |
6,18 |
1,33 |
|
6 Общее солесодержание продувочной воды, мг/кг |
900 |
360 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
