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.