Способ управления конденсатором смешения Советский патент 1991 года по МПК F28B11/00 

Изобретение относится к теплообмен- ным аппаратам и может быть использовано в теплоэнергетике, на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности

Целью изобретения является повышение экономичности работы конденсатора смешения при поддержании заданного давления.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее предложенный способ; на фиг. 2 - зависимость безразмерной функции fi (Р,Т) от приведенного давления Р; на фиг. 3 - зависимость безразмерной функции h (Р. Т)

от приведенного давления; на фиг. 4 - зависимость коэффициента эффективности конденсации (К) от степени неравновесное™ (S)

Способуправления конденсатором смешения заключается в измерении температуры охлаждающей воды (Т0) на входе в конденсатор, средней температуры (Т) и давления (Р) парогазовой смеси в конденсаторе, температуры конденсата (Ткон) на сливе его из конденсатора и регулировании расхода охлаждающей воды и отвода неконденсирующихся газов в зависимости от кон- тролируемых параметров. При этом

о VJ

hO 00

со

мерности S -, где )

измеряют также среднюю влажност парогпг пой гмеси, по последней и среди -Я rt vinepaiype опие/.ел иот но личину пар-тол ьног о длппгмшч парл

(Рм) 1 JT ПО м Г р( rl И | /Pt IL. П)

раме г рив используч)т приведенное давлениеп&раР- иотеп «ь неравно

То Рп.

Г РзПо) давление насыщенного парл при темпе ратуре Т0 При Р 50,2 и S 80 расход охлаждающей воды и отвод неконденсиру ющихся газоа подаержичают постоянными. При Р 0,2 и пюбых S, а также при Р 0,2 и S 8 увегичивают отвод HPKOI и сирующихся гз.-ов и уменьшают расход i лазающей РОЯ. 40 Гф i) f n гдрРм1- , - давление насыщенного шг ч ППР ч K i туре Ткон

Осущестпление предложении сп --

С Ч ГОЯГН°ОГГЧ С fluMOUU H. , ,1 ,i Г . - Г В/ичШЦСГО СОООЙ i Р г I 1 И ;Г ЬМ i (-Ч ОСРЧ Н.) КОНДСН с,| ,; п .п.

irnnepdiyi м пхпаждзющрй водр даг1ик11 о гвмпсра i парогазовой списи д, ки А давлении марогазипой сг ОС дшчзк 5 темпера гу|,ы конденсата из его сливе из объема 1 рс лнруемнй t ран С «ходл охпаж яю.цеи воды и р.гулируемый рай 7 отвод i неконденсирующиеся газов датчики 8 влажности парогазовой гмеси и форсунку 9.

Устройство работает следующим оораjOM

, упак Щс1ч в объем чьрез кран и охложд нцэя пз1,тул ыаетсп форсункой 9 на мелкие капли, на которых конден- сируысл пар Кугденсация сопровождается образоознисм низкого вакуума в конденсаторе ИЗМРОЯЮТ темпгрптуру охлажд юаи1 води нч вход, в конденсатор датчиком 5 (з качестре д лчнц.си кмг рзгуры мог /т бьчь использивани, например термопар 1 Среднюю температуру парогазовой смеси определяют как среднее арифметическое по показаниям датч1 КОР ч устанппечных по высоте конденсатора Гаи-м j г обратом оп- ределяетсч она пррогазорой смеси, напримсп с помощью гирбционно- кондуктометрических пслупрогодпиковых влагомеров (датчики 8) Измьр ч температур, конденсата (датчик 5) Да ч л г HI п кои денсаторе опг.еляют ьзкууммс., ом л и поддерживает vpoone poiym руя проходное сечение крана 7 Зная температуру СПl E/ld юность парогазовой смеси (д определяют парциальное давление пара (Рп) Рп PsfT) b. По известной температуре нсды То , „ of , о насыпи ччого пара PS (го) Измерении 1 параметры но зволяю рассчитать кошропируемые вели

Р „S .. ,

РI Ps( Т„ )

чины Р

Конденсация происходит с конечной скоростью которая прямо пропорциональ нч разности плотностей пара (/),.) и наем 1 ieiinoro пара при температуре капли/ч$(Ь) Н резулыгне аналша получено соотмочю мне для определения коэффициента эффек(Он расход

тиуности конденсации К пара Ов - расход поды)

QB

К CR Л Гк

fi -h

Ь

0

5

0

5

0

o

где Си - теплоемюсть

Л Гк - величина перегрева воды; г скрытая теплота фазового перехода fi и f2 безразмерные функции I la фиг 2 приведена зависимость функции fi от прпьеденнгю давления для различных условий (точки 1-7 - для капли ндиусом К 10 м при скорости f 1 м/с, т i Р р т р е в е ДТк ; 10° С и давлениях. 0,1 МПа, 0 8 МПа 0,07 МПа, - 0,06 МПа, 0 05 МПа 0,05 МПА, 005 ММа соотвпственио, точка 8 - для капли радиусом R0 2 10 3 м при скорости V- 10м/с, АТк 5°С. Р 0,05 МПа) На фиг 3 приведена аналогичная зависимость функции (2 (точки 1-6 группируются вокруг кривой 1 - каппи С Ro 10 м V 1 м/с. Л Ti --20rC, ЛТ2 1СгСи Р ряьно 0,1,0,08, 0,07,0,05, 0,05 и 0.04 МПа и кривой 2 - капли с Ro - м, V 10 м/с, ЛТК 10°С. Р- 0,05 МПа точки 7 и R0 3 10 3 м. V - 1 м/с, ЛТК Ь°С, Р 0,09 МПа точки 8). Кривая 3 соответствует средмим значениям f2 (P.T).

Значение функции fi в интервале 0,2 Р 0,8 состав 0,7-0,8 и изменяется гсею на 10% Функция Ь монотон ю /вели- чиваегся с ростом Р, однако при Р 0,2 изменение f2 также невелико Таким образом диапазон приведенного давления Р 0 2 соответствует наибольшим значениям функций h и f2

Приведенные на фиг 4 значения коэффициента эффективности рассчитаны при определенных величинах S. одинаковпх парциальных давлениях пара и различных ип цих давлениях парогазовой смеси. При S 2: 8 значения коэффициентов эффективности оказываются выше теоретического (для ДТК 10°С Ктеор - 0.0172)

Таким образом, контрольные параметры Р и S необходимо псддеоживать п диапа

зоне Р 0,2 иЗ 2: 8, чтобы обеспечить наибольшую экономичность конденсатора. Нарушение этого условия приводит к снижению эффективности. При Р 0,2 это связано с большим количеством неконденсирующихся газов. Поэтому необходимо уменьшить расход воды при увеличении производительности вакуумного насоса (в кснсфукции по фиг. 1 необходимо уменьшить проходное сечение крана б и увеличить сечение крана 7). С уменьшением расхода воды растет давление насыщения PS (Ткон). Условие, ограничивающее дальнейшее снижение расхода воды, это PS (Ткон) Рп. Понижение эффективности процесса при S 8, но Р 0,2 может быть обусловлено повышением температуры воды на входе в конденсатор. Для поддержания давления в конденсаторе, как и о предыдущем случае, необхрдимо увеличить производительность вакуумного насоса при определенном уменьшении расхода воды.

Таким образом, предлагаемый способ управления конденсатором смешения обеспечивает повышение экономичности путем снижения расхода охлаждающей воды при поддержании заданного давления в конденсаторе.

Формула изобретения

1. Способ управления конденсатором смешения путем измерения температуры

охлаждающей соды То на вход-1 п конденсатор, средней температуры Т и дэпления Р парогазовой смеси з конденсаторе, тпмпе- рзтуры конденсата Ткои на сливе его и:; кондинсйтора и регулирования расхода охлаждающей воды и отвода неконденсирующихся газов в зависимости от контролируемых параметров, отличающийся тем, чго, с целью повышения экономичности работы конденсатора смешения при поддержании заданного давления дополнительно измеряют среднюю влажность парогазовой смеси, по последней и средней температуре определяют величину парциального давления пара Рп, а в качестве контролируемых параметров используют приведенное давРп

и степень неравномерности

, где PS (Т0) - давление

насыщенного пара при температуре Т0.

2.Способ по п. 1, о т л н ч а ю щ и и с. я тем, чго при Р 0,2 и S В,0 расход охлаждающей поды и отвод неконденсирующихся

газов поддерживают постоянными.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что npi, Р 0,2 и любых S и при Р S 0,2 и S 8 увеличивают расход неконденсирующихся газов и уменьшают расход охлаждающеи воды до PS (ТКп,0 РП. где PS (Ткон) - дав тение насыщенного пара при температуре Ткон.

а

К насосу

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в теплоэнергетике, химической, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности. Целью изобретения является повышение экономичности работы конденсатора смещения при поддержании заданного давления. Способ управления конденсатором смещения заключается в измерении температуры охлаждающей воды T₀ на входе в конденсатор, средней температуры T и давления P парогазовой смеси, температуры конденсата T_кон на сливе и регулирования расхода охлаждающей воды и отвода неконденсирующихся газов. При этом измеряют также среднюю влажность парогазовой смеси, по последней и средней температуре T определяют величину парциального давления пара P_п, а в качестве контролируемых параметров используют приведенное давление пара P = P_п/P и степень неравномерности S = T₀/T ^. P_п/P_S(T₀), где P_S/T₀/- давление насыщенного пара при температуре T₀. При P≤0,02 и S≤8,0 расход охлаждающей воды и отвод неконденсирующихся газов поддерживают постоянным. При P*980,2 и любых S, а также при P≥0,2 и S*988 увеличивают отвод неконденсирующихся газов и уменьшают расход охлаждающей воды до P_S/T_кон/ρ_п, где P_S/T_кон/ - давление насыщенного пара при температуре T_кон. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

фиг. 1 т Конденсат

o,i о,г о,з ом o,s o,t фиг. 2

о,1 о.г о,з qt of фиг.з

Т

Ofi

,/ 8,2 12,3 $

фиг.