Определение тепловых нагрузок

Расход греющего пара в первый корпус, производительность каждого корпуса по выпаренной воде и тепловые нагрузки по корпусам определим путём совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнения баланса по воде для всей установки:

(41)

(42)

(43)

(44)

где 1,03 – коэффициент, учитывающий 3 % потерь в окружающую среду; с_Н, с₁, с₂ – теплоёмкости растворов соответственно исходного (начальной концентрации), в первом и во втором корпусе, кДж/(кг∙К); Q_1конц, Q_2конц, Q_3конц – теплота концентрирования по корпусам, кВт; t_Н – температура кипения исходного раствора в первом корпусе, °С:

(45)

где - температурная депрессия для исходного раствора. При решении уравнений (12) – (15) можно принять I_вп1 ≈ I_г2; I_вп2 ≈ I_г3; I_вп3 ≈ I_бк.

Из анализа зависимостей теплоты концентрирования от концентрации и температуры рассчитается наибольшая теплота концентрирования в корпусе:

(46)

где G_сух – производительность аппаратов по сухому K₂CO₃, кг/с; Δq – разность интегральных теплот растворения при концентрациях х₂ и х₃, кДж/кг.

Необходимо сравнить Q_3конц с ориентировочной тепловой нагрузкой для третьего корпуса Q_ОР:

(47)

Если наибольшая теплота концентрирования в каком – либо корпусе составляет менее 3% от Q_ор, в уравнениях тепловых балансов по корпусам пренебрегаем величиной Q_конц.

Если наибольшее отклонение вычисленных нагрузок по испаряемой воде в каждом корпусе от предварительно принятых не превышают 5 %, то пересчитывать концентрации и температуры кипения растворов по корпусам нет необходимости.

Полученные величины сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Параметры растворов и паров по корпусам