Сжатие - вторичный пар
Cтраница 4
По предыдущему мы знаем, что количество испаряющейся в выпарном аппарате воды приблизительно равно количеству расходуемого первичного пара, следовательно, применяя сжатие вторичного пара, теоретически можно обойтись одним этим паром, не прибегая к добавке свежего. [46]
Схема выпарного аппарата с термокомпрессией вторичного пара ( с тепловым насосом) и температурная схема процесса в T-S диаграмме состояния представлены на рис. 4.8. Первичный пар в количестве D подается лишь в инжектор 2 для сжатия вторичного пара W до давления, соответствующего температуре tr п греющего пара. [47]
Многократное использование тепла возможно также в однокор-пусных выпарных установках, если сжать вторичный пар при помощи компрессора или пароструйного инжектора до давления, позволяющего использовать пар для обогрева того же аппарата, в котором этот пар образовался. Выпарные установки с сжатием вторичного пара, называемые аппаратами с тепловым насосом ( или с термокомпрессией), рассмотрены на стр. [48]
 |
Выпаривание с термокомпрессией вторичного пара. [49] |
Такие благоприятные условия, однако, могут быть реализованы лишь при выпаривании растворов, имеющих сравнительно небольшую температурную депрессию, не более 10 - 15 К ( С) и при возможности работать без значительных отложений растворенного вещества при невысоких значениях полезной разности температур. В противном случае выпаривание со сжатием вторичного пара оказывается экономически невыгодным, поскольку по мере повышения давления вторичного пара увеличивается и относительное количество первичного пара, необходимого для процесса сжатия. [50]
Из формулы (9.30) видно, что расход свежего греющего пара DQ при работе с тепловым насосом всегда меньше общего расхода греющего пара D. Однако при работе с тепловым насосом дополнительно затрачивается энергия на сжатие вторичного пара. Потребляемую энергию определяют по формулам, приведенным в гл. [51]
Целесообразность применения теплового насоса может быть в каждом отдельном случае определена путем технико-экономических расчетов. Показателем экономичности его является отношение стоимости энергии, затрачиваемой на сжатие вторичного пара в компрессоре, к стоимости свежего пара, подаваемого на выпарную установку. В некоторых случаях это отношение может оказаться настолько малым, что применение одноступенчатого выпарного аппарата с тепловым насосом становится более экономичным, чем даже применение многоступенчатой выпарной установки. [52]
В механических тепловых насосах пар сжимается с помощью турбокомпрессора; при малых произ-водительностях применяют ротационные компрессоры. На рис. 13 - 15 показана однокорпусная выпарная установка с сжатием всего вторичного пара в компрессоре. При этом теоретически добавки свежего пара не требуется; на практике, в связи с расходом тепла на подогрев раствора и потерями в окружающую среду, обычно добавляют немного пара со стороны. [53]
В механических тепловых, насосах пар сжимается с помощью турбокомпрессора; при малых произ-водительностях применяют ротационные компрессоры. На рис. 13 - 15 показана однокорпусная выпарная установка с сжатием всего вторичного пара в компрессоре. При этом теоретически добавки свежего пара не требуется; на практике, в связи с расходом тепла на подогрев раствора и потерями в окружающую среду, обычно добавляют немного пара со стороны. [54]
Расчеты и опыт эксплуатации показывают, что при выпаривании с полным тепловым насосом на каждый кг свежего греющего пара выпаривается более 5 кг вторичного. Правда, эта экономия греющего пара в определенной степени нивелируется дополнительным расходом энергии на сжатие вторичного пара в компрессоре. Поэтому вопрос о целесообразности применения полного теплового насоса решается на основании экономического расчета - в сравнении с многокорпусной выпарной установкой. [55]
Между температурой греющего пара и температурой вторичного-пара в MHoroKdpnycHbix установках поддерживается разность всего в несколько градусов. Сжимая адиабатически вторичный пар в компрессоре, легко можно повысить его температуру на несколько градусов и довести температуру насыщения его до тех пределов, какие требуются для создания разности температур, необходимой для передачи тепла кипящему раствору в нагревательной камере. Небольшое сжатие вторичного пара может дать такой же пар, как и свежий греющий пар, получаемый из котельной. [56]
Между температурой греющего пара и температурой вторичного пара в многокорпусных установках при незначительных температурных потерях поддерживается разность всего в несколько градусов. Сжимая адиабатически вторичный пар в компрессоре, легко можно повысить его температуру на несколько градусов и довести температуру насыщения его до тех пределов, какие требуются для создания разности температур, необходимой для возможности передачи тепла к кипящему раствору в нагревательной камере. Небольшое сжатие вторичного пара может дать такой же пар, как и свежий греющий пар, получаемый из котельной. [57]
Следует иметь в виду, что выпарные аппараты с тепловым насосом выгодно отличаются от многокорпусных выпарных установок отсутствием вспомогательного оборудования - вакуум-насоса, барометрического конденсатора и др. Для сжатия пара применяются турбокомпрессоры или пароструйные компрессоры - инжекторы В первом случае можно использовать весь вторичный пар. Однако при этом расходуется сравнительно дорогая электрическая энергия для привода турбокомпрессора. В инжекторе для сжатия вторичного пара применяется относительно дешевая энергия водяного пара более высокого давления, однако при этом оказывается возможным использовать лишь часть вторичного пара. Экономичность применения теплового насоса определяется отношением стоимости энергии, затрачиваемой на сжатие вторичного пара, к стоимости первичного пара. [58]
Расход энергии на тепловой насос приблизительно пропорционален разности температур насыщения свежего и вторичного пара, которая, в свою очередь, зависит от температурной депрессии выпариваемого раствора. Поэтому для выпаривания растворов, обладающих значительной температурной депрессией, использование теплового насоса оказывается нецелесообразным. Обычно его применение рентабельно при невысокой степени сжатия вторичного пара, соответствующей повышению температуры насыщения пара не более чем на 10 - 15 С. [59]
Страницы: 1 2 3 4