7.2 Zależność wydajności produkowanej wody słodkiej od temperatury wody

grzewczej.

Dla danego silnika producent wymaga aby temperatura wody z cylindrów była około 80 °C a spadek tej temperatury w wyparowniku wyniósł Δt = 6 °C.

Zakładam jako stałe:

k_o = 1,163 kW/m²K t₂ = 54 °C

i₂ = 2596 kJ/kg t₀ = 20 °C

i₀ = 83,8 kJ/kg F = 16,87 m²

Δt = 6 °C

Zmienne:

t₁ = 75÷80 °C

Dokonałem analizy zmiennej wydajności wyparownika w zależności od temperatury wody grzewczej D = f(t₁) według wzoru:

D =

gdzie:

k₀ - współczynnik przenikania ciepła [W/m²K],

F - powierzchnia wymiany ciepła [m²],

Δt_m - średnia logarytmiczna różnica temperatur [°C],

gdzie:

t₁ - temperatura czynnika grzewczego u wlotu do wyparownika [°C],

t₂ - temperatura nasycenia pary wtórnej [°C],

t₁' - temperatura czynnika grzewczego u wylotu z wyparownika [°C],

t_0­ - temperatura wody zasilającej [°C].

Na początku obliczam średnią średnią logarytmiczną różnice temperatur dla t₁ = 75÷80 °C.

Δt_m1 dla t₁ = 75 °C

Δt_m1 =
= 33,04 °C

Δt_m2 dla t₁ = 76 °C

Δt_m2 =
= 34,1 °C

Δt_m3 dla t₁ = 77 °C

Δt_m3 =
= 35,16 °C

Δt_m4 dla t₁ = 78 °C

Δt_m4 =
= 36,21 °C

Δt_m5 dla t₁ = 79 °C

Δt_m5 =
= 37,26 °C

Δt_m6 dla t₁ = 80 °C

Δt_m6 =
= 38,3 °C

Zestawienie wyników
Lp.	t1	Δtm
1	75 °C	33,04 °C
2	76 °C	34,1 °C
3	77 °C	35,16 °C
4	78 °C	36,21 °C
5	79 °C	37,26 °C
6	80 °C	38,3 °C

Podstawiając do wzoru odpowiednie temperatury Δt_m dla temperatur t₁ = 75÷80 °C obliczam wydajności.

dla t₁ = 75 °C

D₁ =
= 0,258 kg/s

24h = 86400 s

D₁ = 0,258·86400 = 22,294t/24h

dla t₁ = 76 °C

D₂ =
= 0,2663 kg/s

24h = 86400 s

D₂ = 0,2663 ·86400 = 23,008t/24h

dla t₁ = 77 °C

D₃ =
= 0,2745 kg/s

24h = 86400 s

D₃ = 0,2745·86400 = 23,724t/24h

dla t₁ = 78 °C

D₄ =
= 0,2827 kg/s

24h = 86400 s

D₄ = 0,2827·86400 = 24,433t/24h

dla t₁ = 79 °C

D₅ =
= 0,2909 kg/s

24h = 86400 s

D₅ = 0,2909·86400 = 25,141t/24h

dla t₁ = 80 °C

D₅ =
= 0,2991 kg/s

24h = 86400 s

D₅ = 0,2991·86400 = 25,843t/24h

Zestawienie wyników
Lp.	t1	D
1	75 °C	22,294t/24h
2	76 °C	23,008t/24h
3	77 °C	23,724t/24h
4	78 °C	24,433t/24h
5	79 °C	25,141t/24h
6	80 °C	25,843t/24h

Rys.17 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval typ

JWP- 26- C100 od wysokości temperatury wody grzewczej.

7.3 Zależność produkowanej wody słodkiej od wielkości

próżni.

Przy stałej temperaturze i natężeniu przepływu wody grzewczej oraz niezmiennym stanie zanieczyszczenia powierzchni wymiany ciepła wydajność wyparownika zależy od wielkości ciśnienia przy którym następuje odparowanie.

Wzrost ciśnienia odparowania pociąga za sobą zmniejszenie się różnicy temperatur czynnika grzewczego i odparowanie roztworu, czyli zmniejszenie się wielkości strumienia ciepła zgodnie z równaniem:

Q =k·F·Δt_m

gdzie:

Q - strumień cieplny

We wzorze wydajność wyparownika nie ma wpływu na wartość ciśnienia, lecz ma ona bezpośredni wpływ na temperaturę nasycenia pary wtórnej t₂.

Zależność tych wartości obrazuje tabela:

ps [MPa]		t2 [°C]
1	0,015	54
2	0,0157	55
3	0,0164	56
4	0,0172	57
5	0,0181	58
6	0,019	59
7	0,0199	60
8	0,0208	61
9	0,0217	62
10	0,0227	63

Zakładając jako stałe:

k₀ = 1,163 kW/m²K i₀ = 83,8 kJ/kg t₀ = 20 °C

F = 16,87 m² t₁ = 80 °C

i₀ = 83,8 kJ/kg t₁' = 74 °C

Zmienne:

t₂ = 63÷54 °C

i₂ = 2613÷2596 kJ/kg

49

---