Теплового и материальных балансов процесса.

Тепловой баланс испарителя.

Уравнение динамики:

В развернутом виде при условии и :

(10а).

· т.е. тепло выделяется за счет охлаждения G_гр от исходной температуры q_гр до температуры насыщенного пара , конденсации пара и последующего охлаждения конденсата до q_к .

· тепло расходуется на нагревание G_ж до температуры , испарение жидкости и отводится с образующейся паровой фазой.

В свернутом наиболее общем виде выражение (10а) преобразуется к виду:

(10б).

Уравнение статики при :

(10в)

Выводы по тепловому балансу процесса:

· В целом температура в испарителе на основании выражений (8) и (9) зависит от следующих параметров процесса:

(10г).

· Так как температура в испарителе у поверхности раздела фаз, т.е. в зоне испарения должна быть равна температуре кипения, то можно полагать:

q = q_ж = q_п = q_кип ,

а температура кипения зависит от давления паровой фазы в испарителе, т.е. при Р_п ­®q_кип ­ (при этом r_ж ¯).

· Поэтому температура не может использоваться как показатель эффективности процесса испарения.

· Однако, на основании (6а, 6б) температура важна для обеспечения расчетной общей тепловой нагрузки Q в испарителе, т.е. теплового баланса в аппарате.

· Из выражения (10г) следует, что основными параметрами, характеризующими данный процесс, являются:

- уровень h_ж и давление Р_п технологического потока в испарителе;

- уровень h_к и давление Р_гр потока греющего пара в кипятильнике;