Проектирование адиабатной выпарной установки термического обессоливания воды (стр. 7 из 21)
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 |
2.3.9 Проанализируем полученные результаты:
При использовании первого варианта тепловой схемы потребуется водооборотный цикл с объёмом циркулирующей воды ~ 3320 кг/с или 11940 т/час.