Wtedy:

D =

gdzie:

Δt_m =

Obliczam teraz wartości temperatury Δt_m dla poszczególnych ciśnień.

Δt_m1 dla p_s1 = 0,015 MPa

Δt_m1 =
= 33,48 °C

Δt_m2 dla p_s2 = 0,0157 MPa

Δt_m2 =
= 33,12 °C

Δt_m3 dla p_s3 = 0,0164 MPa

Δt_m3 =
= 32,74 °C

Δt_m4 dla p_s4 = 0,0172 MPa

Δt_m4 =
= 32,33 °C

Δt_m5 dla p_s5 = 0,0181 MPa

Δt_m5 =
= 31,89 °C

Δt_m6 dla p_s6 = 0,019 MPa

Δt_m6 =
= 31,43 °C

Δt_m7 dla p_s7 = 0,0199 MPa

Δt_m7 =
= 30,95 °C

Δt_m8 dla p_s8 = 0,0208 MPa

Δt_m8 =
= 30,43 °C

Δt_m9 dla p_s9 = 0,0217 MPa

Δt_m9 =
= 29,90 °C

Δt_m10 dla p_s10 = 0,0227 MPa

Δt_m10 =
= 29,33 °C

Zestawienie wyników
Lp.	ps	Δtm
1	0,015 MPa	33,48 °C
2	0,0157 MPa	33,12 °C
3	0,0164 MPa	32,74 °C
4	0,0172 MPa	32,33 °C
5	0,0181 MPa	31,89 °C
6	0,019 MPa	31,43 °C
7	0,0199 MPa	30,95 °C
8	0,0208 MPa	30,43 °C
9	0,0217 MPa	29,90 °C
10	0,0227 MPa	29,33 °C

D₁ dla p_s1 = 0,015 MPa

D₁ =
= 0,261 kg/s

24h = 86400s D₁ = 0,261۰ 86400 = 22,591t

D₂ dla p_s2 = 0,0157 MPa

D₂ =
= 0,258 kg/s

24h = 86400s D₂ = 0,258۰ 86400 = 22,348t

D₃ dla p_s3 = 0,0164 MPa

D₃ =
= 0,256 kg/s

24h = 86400s D₃ = 0,256۰ 86400 = 22,159t

D₄ dla p_s4 = 0,0172 MPa

D₄ =
= 0,252 kg/s

24h = 86400s D₄ = 0,252۰ 86400 = 21,815t

D₅ dla p_s5 = 0,0181 MPa

D₅ =
= 0,249 kg/s

24h = 86400s D₅ = 0,249۰ 86400 = 21,518t

D₆ dla p_s6 = 0,019 MPa

D₆ =
= 0,245 kg/s

24h = 86400s D₆ = 0,245۰ 86400 = 21,207t

D₇ dla p_s7 = 0,0199 MPa

D₇ =
= 0,241 kg/s

24h = 86400s D₇ = 0,241۰ 86400 = 20,884t

D₈ dla p_s8 = 0,0208 MPa

D₈ =
= 0,237 kg/s

24h = 86400s D₈ = 0,237۰ 86400 = 20,553t

D₉ dla p_s9 = 0,0217 MPa

D₉ =
= 0,233 kg/s

24h = 86400s D₉ = 0,233۰ 86400 = 20,175t

D₁₀ dla p_s10 = 0,0227 MPa

D₁₀ =
= 0,229 kg/s

24h = 86400s D₁₀ = 0,229۰ 86400 = 19,79t

Zestawienie wyników
Lp.	ps	D
1	0,015	22,591t
2	0,0157	22,348t
3	0,0164	22,159t
4	0,0172	21,815t
5	0,0181	21,518t
6	0,019	21,207t
7	0,0199	20,884t
8	0,0208	20,553t
9	0,0217	20,175t
10	0,0227	19,79t

Rys.18 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval

typ JWP-26-C100 od ciśnienia odparowania.

7.4 Zależność wydajności produkowanej wody słodkiej od natężenia przepływu

wody grzewczej.

Wpływ zmiany natężenia przepływu wody grzewczej na wielkość strumienia cieplnego jest wykorzystywana w eksploatacji do regulacji wydajności wyparownika.

Stałe:

c_p = 4,1784 kJ/kg K i₀ = 83,6 kJ/kg

i₂ = 2596 kJ/kg

Δt = 6 °C

Zmienne:

m = 44÷54 m³

D =

D₁ dla m = 44 m³

D₁ =
= 0,439 t/h

D₁ = 0,439 t/h ·24 = 10,53 t/24h

D₂ dla m = 46 m³

D₂ =
= 0,459 t/h

D₂ = 0,459 t/h ·24 = 11,01 t/24h

D₃ dla m = 48 m³

D₃ =
= 0,479 t/h

D₃ = 0,479 t/h ·24 = 11,49 t/24h

D₄ dla m = 50 m³

D₄ =
= 0,4989 t/h

D₄ = 0,4989 t/h ·24 = 11,97 t/24h

D₅ dla m = 52 m³

D₅ =
= 0,5189 t/h

D₅ = 0,5189 t/h ·24 = 12,45 t/24h

D₆ dla m = 54 m³

D₆ =
= 0,5388 t/h

D₆ = 0,5388 t/h ·24 = 12,93 t/24h

Zestawienie wyników
Lp.	m	D
1	44 m^3	10,53 t/24h
2	46 m^3		11,01 t/24h
3	48 m^3		11,49 t/24h
4	50 m^3		11,97 t/24h
5	52 m^3		12,45 t/24h
6	54 m^3		12,93 t/24h

Rys.19 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval

typ JWP-26-C100 od natężenia przepływu wody grzewczej.

7.5 Zależność wydajności produkcji wody słodkiej od temperatury wody

zasilającej.

Temperatura wody zasilającej jest istotnym parametrem wpływającym na wydajność wyparownika. W swoich obliczeniach założyłemzmienność tej temperatury w granicach od 5 ÷ 30ºC. Ponieważ wraz ze wzrostem temperatury wody zasilającej spada stopień próżni w wyparowniku, zmienia się też temperatura nasycenia pary wtórnej.

Ponieważ brak jest konkretnych danych wzajemnej zmiany tych wielkości na podstawie wzoru uniemożliwiło nam to zbadanie tych zależności.

8. Wnioski.

Z wykresu umieszczonym na rysunku 16 wynika iż, wraz z wzrostem

grubości zanieczyszczeń spada wydajność, przy czym największy jej spadek został zanotowany przy grubości osadów 1mm.

Dlatego tak ważne jest utrzymywanie powierzchni wymiany ciepła wyparownika w jak najlepszej czystości i ograniczanie powstawania osadu, ponieważ (co widać z wykresu) nawet niewielka grubość osadu w znaczny sposób ogranicza wydajność wyparownika.

Na wielkość osadów powstających w czasie odparowania wody morskiej mają wpływ następujące czynniki:

• temperatura ścianki na której następuje osadzanie się kamienia,

• ilość produkowanej pary wodnej.

Na wzrost temperatury ścianki mają wpływ następujące czynniki:

• temperatura wrzenia roztworu a więc ciśnienie w wyparowniku,

• różnica temperatur czynnika grzewczego i temperatury wrzenia roztworu,

• gęstość strumienia ciepła.

Wpływ temperatury ścianki na intensywność osadzania się kamienia wynika ze wzrostu aktywności jonów wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się liczba zderzeń jonów jest czynnikiem sprzyjającym ich osadzaniu się na powierzchni wymiany ciepła.

Jeżeli chodzi o wpływ stężenia soli to można stwierdzić, że wzrost zasolenia odparowanego roztworu uzyskiwany przez zmniejszenie współczynnika szumowania lub też w wyniku zasilania wyparownika bardziej zasoloną wodą jest zawsze czynnikiem sprzyjającym powstawaniu osadów.

Z wykresu umieszczonego na rysunku 17 możemy wywnioskować, iż wzrost temperatury wody grzewczej powoduje wzrost wydajności wyparownika, przy czym wzrost ten jest stały i równomierny.

Z wykresu umieszczonego na rysunku 18 możemy odczytać, że wzrost ciśnienia parowania pociąga za sobą spadek wydajności wyparownika.

Na wielkość tego ciśnienia mają wpływ:

1. natężenie wody chłodzącej skrapiacz i jej temperatura,

2. ilość powietrza przenikającego do skraplacza,

3. zanieczyszczenie powierzchni wymiany ciepła skraplacza,

4. wydajność pompy eżektorowej i stan eżektora.

Z tego powodu ważnym jest aby utrzymywać czystość powierzchni wymiany ciepła skraplacza i dbać o szczelność wyparownika a natężenie wody chłodzącej skrapiacz utrzymywać w optymalnych granicach.

Z wykresu na rysunku 19 możemy wywnioskować, że wraz z wzrostem natężenia przepływu wody grzewczej następuje wzrost wydajności wyparownika, przy czym wzrost ten jest stały i równomierny wraz z wzrostem natężenia przepływu. Dzieje się tak dlatego, że zwiększa się strumień ciepła. Zachodząca zmiana strumienia ciepła powodowana jest przede wszystkim zwiększeniem współczynnika przejmowania ciepła od strony wody grzewczej skutkiem wzrostu prędkości wody grzewczej oraz wzrostu współczynnika przejmowania ciepła od strony wrzącego roztworu, który rośnie ze wzrostem gęstości strumienia ciepła.

Regulacja wydajności poprzez zmianę natężenia stanowi bardzo łatwy i wygodny sposób eksploatacyjnej zmiany wydajności wyparownika.

Rys.1 Schemat instalacji destylacyjnej z wyparownikiem

typu powierzchniowego.

Rys.2 Schemat instalacji destylacyjnej z wyparownikiem ekspansyjnym.

Rys.3 Schemat dwustopniowej instalacji destylacyjnej.

Rys.4 Schemat ideowy jednostopniowej instalacji

wyparownika podciśnieniowego ogrzewanego wodą wylotową.

Rys.5 Przenikanie ciepła przez płaską ścianę.

Rys.6 Wyznaczanie temperatur ścianki metodą graficzną.

Rys.7 Wpływ zmiany temperatury wrzenia na temperatury ścianki.

Rys.8 Wpływ zmiany temperatury czynnika grzewczego na temperatury ścianki.

Rys.9 Wpływ zmiany gęstości strumienia cieplnego na temperatury ścianki.

Rys.10 Składniki osadów w wyparownikach powierzchniowych.

Rys.11 Wykres zależności ilości wody grzewczej doprowadzonej od

jego wydajności dobowej.

Rys.12 Przykładowa charakterystyka wyparownika podciśnieniowego.

Rys.13 Wpływ natężenia przepływu wody chłodzącej skraplacz i jej

temperatury na wielkość próżni w skraplaczu.

Rys.14a Przekrój wyparownika firmy Alfa-Laval typ JWP- 26- C100.

Rys.14b Widok „z boku” wyparownika firmy Alfa-Laval typ JWP- 26- C100.

Rys.14c Widok „z góry” wyparownika firmy Alfa-Laval typ JWP- 26- C100.

Rys.14d Widok „z tyłu” wyparownika firmy Alfa-Laval typ JWP- 26- C100.

Rys.15 Schemat instalacji wyparownika firmy Alfa-Laval typ JWP- 26- C100.

Rys. 16 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval typ

JWP- 26- C100 od grubości zanieczyszczeń.

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

JWP- 26- C100 od wysokości temperatury wody grzewczej.

Rys.18 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval

typ JWP-26-C100 od ciśnienia odparowania.

Rys.19 Wykres zależności wydajności wyparownika firmy Alfa-Laval

typ JWP-26-C100 od natężenia przepływu wody grzewczej.

Literatura:

1. Kępiński J., Hlubek N. :”Odsalanie mórz i oceanów” Wiedza Powszechna 1972r.

2. Kryszak Z. :”Optymalizacja doboru i opracowanie podstaw szybkiego projektowania ekspansyjnych wielostopniowych wyparowników wody morskiej”. Warszawa 1973r.

3. Jędrzejewski N. :”Przegląd konstrukcji wyparowników zainstalowanych w PPDiUR Transocean oraz optymalizacja pracy wyparownika”.

4. Urbański :”Spalinowe siłownie okrętowe”. Gdańsk 1973r.

5. Perepeczko :”Okrętowe wymienniki ciepła”. Wydawnictwo Morskie 1977r.

6. DTR wyparownika na m/s „Blandine Delmas”.

1

50

---