Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Страница 211
Сделаем следующие предположения:
1) размеры труб испарителя одинаковы и трубы выполнены из материала с одинаковыми теплофизически- ми свойствами;
2)тепловой поток вдоль оси труб отсутствует;
3) все трубы испарителя воспринимают одинаковое количество тепла;
4) распределение температуры по толщине стенки трубы не учитывается.
Тогда уравнение теплового баланса для поверхности нагрева кипятильных труб имеет вид:
где M3— масса металла поверхности нагрева; Qs — количество тепла, передаваемое кипящей жидкости трубами; Q1 — определяется уравнением (7-22); Q2 — определяется следующим выражением:
где F\ — поверхность нагрева со стороны кипящей жидкости; t — температура кипящей жидкости; а2 —
коэффициент теплоотдачи к кипящей жидкости;
6П. Ян — толщина и теплопроводность слоя накипи.
Для получения математического описания переходных процессов в парожидкостном пространстве рассмотрим совместно уравнения материального и теплового балансов.
Уравнение материального баланса для парожидкост- ного пространства имеет вид:
где Mm, Ma — массы жидкости и пара в аппарате; Go, G] — расходы жидкости на входе и на выходе из аппарата;расход образующегося пара на
выходе из аппарата.
Составим тепловой баланс для парожидкостного пространства при условии идеального перемешивания раствора в пространстве аппарата. Суммарный тепловой поток AQ для парожидкостного пространства равен:
где Со. с' — теплоемкости жидкости на входе в аппарат и в аппарате; ? — температура жидкости на входе в аппарат; t'j — энтальпия вторичного пара.
Скорость изменения суммарного количества тепла парожидкостного пространства Q2 определяется уравнением
Величина Q2 определяется выражением
где Vo, ^jk — объем парожидкостного пространства и жидкости соответственно; EMi — масса металла, соприкасающегося с парожидкостным пространством (за исключением металла поверхности нагрева); «i — внутренняя энергия пара.