Bilans cieplny układu wyrażony jest wzorem:(1.5)

Qd = Qodp + Qstr (1.5)

Na ciepło doprowadzone do wyparownika składa się ciepło wody grzewczej stanowiące ciepło wody chłodzącej cylindry silnika głównego oraz ciepło wody zasilającej zaburtowej doprowadzone do baterii wrzenia.

Q_d = Q_wg + Q_wm

gdzie:

Q_wg = m'_wg·c_ws( t_wg1-t_wg2)

Q_wm = m'_wz·c_wm·t_wz

Na ciepło odprowadzone z wyparownika składa się: ciepło wody chłodzącej skraplacz, ciepło wydalane z solanką jako produkt uboczny procesu odsalania, ciepło wyprodukowanego destylatu oraz ciepło strat.

Straty cieplne wyparownika podczas jego pracy składają się z ciepła traconego przez promieniowanie do otoczenia oraz ciepła traconego z powodu jego przenikania przez kadłub wyparownika.

Q_odp = Q_s + Q_de+ Q_sk + Q_str

gdzie:

Q_s = m'_s·c_s·t_s

Q_de = m'_de·c_ws·t_de

Q_sk = m'_wm·c_wm(t_sk1−t_sk2)

Q_str = F_k (k_pr+α) (t_k−t_pow)

3. Wpływ czynników eksploatacyjnych na powstawanie

osadów w wyparownikach ogrzewanych wodą. [4, 5]

Na wielkość osadów powstających w czasie odparowywania wody mor­skiej przez wrzenie mają wpływ dwa zasadnicze czynniki, a mianowicie temperatura ścianki, na której następuje osadzanie się kamienia oraz stężenie odparowywanego roztworu. Wpływ temperatury ścianki na in­tensywność osadzania się kamienia tłumaczy się wzrostem aktywności jonów ze wzrostem temperatury. Zwiększająca się ze wzrostem tempera­tury liczba zderzeń jonów (przyszłych składników osadu) jest zgod­nie z uprzednio podaną hipotezą czynnikiem sprzyjającym ich osadza­niu się na powierzchni wymiany ciepła.

Ponieważ temperatura powierzchni wymiany ciepła nie jest parame­trem podlegającym kontroli w czasie eksploatacji, rozpatrzmy bliżej jakim ona podlega zmianom gdy zmienia się:

a) temperatura wrzenia roztworu t₂, a więc ciśnienie w wyparow­niku,

b) różnica temperatur czynnika grzewczego i temperatury wrzenia

roztworu t₁−t₂,

c) gęstość strumienia ciepła q.

Prawidłowe rozpatrzenie wpływu tych parametrów na temperaturę ścian­ki (od strony roztworu) wymaga przyjęcia następujących założeń:

1. Powierzchnia wymiany ciepła jest wolna od zanieczyszczeń,

2. Roztwór o stałym stężeniu jest doprowadzony do wrzenia typu pęcherzykowego.

3. Temperatura czynnika grzewczego t₁, który stanowi woda, jest średnią temperaturą na wlocie i wylocie z wymiennika ciepła.

4. Każdorazowo wszelkie parametry poza rozpatrywanym są niezmienne.

5. Współczynnik przewodzenia ciepła materiału ścianki λ − ma wartość

stałą, niezależną od temperatury.

Rozpatrywany przypadek przenikania ciepła przedstawia schemat na rysunku 4, gdzie:

t₁ - temperatura czynnika grzewcze­go [°C],

t_s1 - temperatura ścianki od strony czynnika grzewczego [°C],

t_s2 - temperatura ścianki od strony wrzącego roztworu [°C],

t₂ - temperatura wrzenia roztworu [°C].

Rys.5 Przenikanie ciepła przez płaską ścianę.

Gęstość strumienia ciepła q w [kW/m² K] określa wzór;

q = k · (t₁ − t₂)

gdzie:

k − współczynnik przenikania ciepła w [kW/m² K]

Współczynnik ten dla płaskiej ścianki wyraża się wzorem:

k =

gdzie: α₁− współczynnik przejmowania ciepła od czynnika grzewczego do ścianki w [kW/m² K], α₂ − współczynnik przejmowania ciepła od ścianki do wrzącego roztworu w [kW/m² K], δ − grubość ścianki w m, λ − współczynnik przewodzenia ciepła materiału ścianki w [kW/mK],

Rys.6 Wyznaczanie temperatur ścianki metodą graficzną.

1

11

---