P4250049

58

Końcowa różnica temperatur aa wyjściu z podgrzewacza wynosi

Aa St x - 0,

co jest korzystne termodynamicznie. Budowa wymiennika jest prosta, gdyż wymiana ciepła odbywa się bezpośrednio między mieszającymi się czynnikami, z wyeliminowaniem powierzchni wymiany rozdzielającej parę grzejną od podgrzewanej wody zasilającej.

Wymienniki tego typu mają istotną wadę, polegającą na konieczności wyposażenia ich we własne pompy obliczone na pełny strumień (m_k+mj wraz z odpowiednim układem regulacji poziomu cieczy w zbiorniku. Uszkodzenie pompy lub regulatora poziomu w jednym wymienniku pociąga za sobą unieruchomienie całego bloku parowego. Z tego powodu stosuje się na ogół schematy zawierające tylko jeden wymiennik mieszankowy spełniający jednocześnie funkcje odgazowywacza. Konstrukcja pompy zasilającej za odgazowywaczem uwzględnia szczególne wymagania bezpieczeństwa ruchowego (np. równoległy układ dwóch pomp lub niezależna pompa rezerwowa).

Z bilansu cieplnego podgrzewacza (rys. 11.16) wynika

(m»+/n^i'_w2 =m_pi_p+m_ki_wl; otrzymujemy odniesiony strumień pary grzejnej

m_k

Uwzględniając okoliczność, że w danym przypadku entalpia kondensatu na wyjściu z podgrzewacza równa jest entalpii wody przy ciśnieniu skraplania p:

- f(p),

otrzymujemy

(11.18)

Para grzejna może być przegrzana, wtedy

i_p = t'{p)+Ai_p>

gdzie Ai_p oznacza przegrzanie pary ponad entalpię nasycenia /"(/?). Gdy para grzejna jest wilgotna, o stopniu suchości x < 1, wtedy w mianowniku wyrażenia (11.18) występuje ciepło skraplania

[x-r(p)+(l -x)f (p)] -i'(p) = xr.

2. Podgrzewacz powierzchniowy z kaskadowym spływem kondensatu grzejnego (rys. 11.17).

Aparaty takie wykazują największą niezawodność ruchową, termodynamicznie są jednak najmniej korzystne, z uwagi na większą końcową różnicę temperatur:

dl, = t„(p)-t_w2 > 0.

rop, i p

tw2 .U

r<--

r ■..Tl-

Iw “ lwi

Rys. 11.17. Podgrzewacz powierzchniowy z kaskadowym spływem kondensatu grzejnego

Również odprowadzanie kondensatu grzejnego kaskadowo do linii o niższej temperaturze i ponowne ogrzewanie go po zmieszaniu z głównym strumieniem jest zabiegiem prowadzącym do strat cieplnych.

Przy założeniu, że kondensat grzejny wypływa z podgrzewacza bez prze-chłodzenia, czyli jego temperatura wynosi t„(p), zaś entalpia i'_p = i'(p), można obliczyć strumień pary grzejnej z bilansu

^mP(ip—Q = w*_k(i_w2-i_wl),

^m,, _ _fl _

ip-ip

Entalpia kondensatu za przegrzewaczem wynosi

»w2 = c_wt_w2.

Temperaturę t_w2 obliczamy z relacji

t_wl = t„(p)-dt₂,    (11.19)

przy czym końcowa różnica temperatur uwzględniająca korzyści sprawnościowe i koszty inwestycyjne wynosi przeciętnie

dt₂ = (2,5—5)°C.