Способ управления конденсатором смешения

Способ управления конденсатором смешения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 T<SB POS="POST">0</SB> на входе в конденсатор, средней температуры T и давления P парогазовой смеси, температуры конденсата T<SB POS="POST">кон</SB> 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<SB POS="POST">п</SB>, а в качестве контролируемых параметров используют приведенное давление пара P = P<SB POS="POST">п</SB>/P и степень неравномерности S = T<SB POS="POST">0</SB>/T <SP POS="POST">.</SP> P<SB POS="POST">п</SB>/P<SB POS="POST">S</SB>(T<SB POS="POST">0</SB>), где P<SB POS="POST">S</SB>/T<SB POS="POST">0</SB>/- давление насыщенного пара при температуре T<SB POS="POST">0</SB>. 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<SB POS="POST">S</SB>/T<SB POS="POST">кон</SB>/ρ<SB POS="POST">п</SB>, где P<SB POS="POST">S</SB>/T<SB POS="POST">кон</SB>/ - давление насыщенного пара при температуре T<SB POS="POST">кон</SB>. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I@I>c F 28 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633333/06 (22) 17,0 .89 (46) 23.08.91. Бюл, М 31 (71) Институт тепло- и массообмена им. А,В.Лыкова (72) В.Л.Жданов и С,П.Фисенко (53) 66.048.28 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1354021, кл. F 28 В 11/00, 1987, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОНДЕ11САТОРОМ CMI=LLIEÍÈË (57) Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в теплоэнергетике, химической, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности.

Целью изобретения является повышение экономичности работы конденсатора смешения пр г(оддержании заданного давления. Способ управления конденсатором смешения эаключаетгя в измерении температуры охлаждающей воды То на входс в конденсатор, средней температуры Т и давления P парогазовой смеси, температуры

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в теплоэнергетике. на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и пищевой п ром ы ш лен ности.

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 f1(Р,Т) от приведенного давления Р; на фиг. 3— зависимость безразмерной функции fz (Р, Т) 5U» 1672188 А1 конденсата hn((на слчве и регулирования расхода охлаждающей воды и отвода неконденсирующихся газов. При этом измеряют гакже среднюю влажность парогазовой смеси, по последней и средней температуре

Т определяют величину парциального давления пара Рп, а в качестве контролируемых параметров испол ьзу(от приведенное давР(1 ление пара P = и степень нераствориТо Р(( мости Я вЂ” — — — г (i(. PSTn

Т РБ(Т 1 давление насыщенного пара при температуре (. При Р > 0,2 и S = 8,0 расход охлаждающей воды и отвод неконденсирующихся

I330B поддерживают постоянным, При

Р<0,2 и любых S, а также при P 0,2 и S>8 увеличивают отвод нсконденсирующихся газов и уменьшают расход охлаждающей воды до Р (Т„„) < Р,, где Р,(Т„„,) — давление насыщенного пара при температуре T„H. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. от приведенного давления; на фиг. 4 — зависимость коэффициента эффективности конденсации (К) от степсни нерапновесности (S).

Способ управления конденсатором смешения заключается в измерении температуры охлаждающей воды (Т,) на входе в конденсатор, средней температуры (Т) и давления (P) парогазовой смеси в конденсаторе, температуры конденсата (TKDH) на сливе его из конденсатора и регулировании расхода охлаждающей воды и отвода неконденсирующихся газов в зависимости от контролируемых параметров. При этом

1672188

> о

С„Л Г„

К ----- -- — > г

40

Г5

Г

I ! измеряют также среднк)к) влажност<. парогэ.": >IÎ(1 (.МPси, пo f>ПС(1вд>пера>уре oft> е, «л.it<,T ll(1 лич<<»У II;пьtlof о alt>)!I .»L> > llaг)э (Р.s), 1 <,.Г, от ве >«>. f p< (>,1Г Ге t.i L.. Il » рэл>е г рп в испольэук>) < риведеtitioc

Р<, давление парэ Р— - — - и степ - <ь»ерав>«.

1,> Рп мерности 8 =- - -- — - —.- -, где Р (t,)

Рв(<) > давление пасы<ценного парэ при темпе ратуре Т,. При Р— 0,2 и S >8,0 расход охлаждающей r)o!Lv и отвод t(nt< j(e>обых S, а также f)PLI

Г) 0,2 и S < 8 увеличивают отвод >(ot. л

СИРУЮ>ЦИХСЯ faЗОВ И yMe>) f ;,, rj)e Рг< . — давление насыщен>.()r() парэ noi ) .;Г< >Г.,":> туре Ткп,.

Осуществление предложе><н(п о сп ". бэ пo<>сняв(гч с <1 ">мощ> l<,,(, р;, ; >,,, :р(-:. г;.г>л> t)l jefo сооой >. .pr". ill <

<л, беt " L . >I;) КО<<дe<Г, „ i ), П

< e r 1 i I е >) э гv f t>< () х I э ж д э ю l l (е >1 s од l-! д э r i и v L>

3 гемп(f!3 ) > !çl <Гэ()огэзо>ои см < и. д )" LI ки 4 par)r><.»LI «>эрогазовой с><ес> . дэ > «>к

5 те>л<)ерэ уры конденсата ><э pfo сливе <>з о><ье>. э 1 pc ул11руе><ь<а> I )э» ь р и .х(t,,L охлаждающей ><(),ты и Г>:гул<1руе>ль>й кран T

ОТВОД: НЕКОНДЕН:ИРУЮЩИХСЯ ГЭЗОВ. ДптЧ<1ки 8 вла.к»ости парогэзоеой смеси и форсунку 9.

Устройство работает следующ<1(л обрэ„ () M.

f!. ". упэ>ощэ.i в ()б) ем l через кран о охГ>эждэ,(i,зя вод» p=:г>ыг <вается форсу»кой 9 на мелкие капли, lia которь>х конде><сируе>сл пар. Ко< денсация сопровождается

o6paaoaa.<»cf н<>з..ого взкуума в конде><саторе. Измеря>о> температуру охлаждзющв. воды нл входе в конденсатор датчико,>5 (в ка естее д;;тч<>ксв )смг ературы Mof гт бь TI использованы, например. гермопары ..

Сред><юю температуру парогазовой смеси определяют как среднее арифмети <еское по показа иям дэтч<:!(oa 3. установле><ных по высоте I o>,cn-opa. Так<.M ..(<. образом определлетсч пред» I>i ()!Li>.Гк> о it. tl! f of эзовой смеси, напри,";ср с помо>цью сорбционнокондуктометрических пол уп ро .одни ко вых влагомеров (датчики О). ИЭГлеря ) г ) емператур, конденсата (датчик 5). Л,а зл(I.L: в ко» до»Сатир" ОпрлделяЮт вакуу>.Гле,"о>1 4 и поддерживэ«. т .- ".Эдaн>iпr уров> е, р< > ул« руя проходное сечение крана 7. Зная температуру (Т) 1«. елэж> осты>эрогазовой смеси (д), определяют пэрциэльн )e давление парэ (Р,) Рп - Ps(T) г). lo известной темпеРатУРе нсдь> 1 о oflp 3д<, ° > i,,:I! Гс нэсы !>,>,Г<ного napa Ps (г,} Из>лерс><н».(. параметры rlo зволяю < рассчи(а>ь ко» > Г><)Г<ируемь>е вели

Рп . ro Pn чб1><>,I Р - — и, 1 Ря(f<>) Конденсация происходит с коне ltl(L1 скоростью, которая прямо llpOI>0pl, Ltot.

><П Раэ»аСгИ It/LOT<>OCT

i.Ietrr1ПЕ1)Э1уГ)(> КЭПЛИ/)(1,) <) резульl;<>е а><элиз» It<)rtyчено coo>!Ioitte

iiL1e для определения козффицие>< га эффекQ, тивности конденсации К - -- - (Π— расход (« пара; 0 — расход подь>); где С, — теплоемкос) ь r)j(>.>: г1 Гv, — величи><э перегрева воды: г- скрытал теп(>отэ фазового перехода;

fl L1 fg — бсзразмер><ыс функции, 1lа ф <г. 2»pL1> eде><><о>о давления длл разл><чных условий (точки 1-7 — для капли р

Г ер<.r реве ЛТк = 10 С и давлениях:

01 MÍa, - 08 МПэ. 007 МПЭ, 0,06 МПэ, 0,05 ГЛПэ, 0,05 МПА, Г),05 МПЭ соотвегствен о, точка 8 — для капли радиусом R„= 3 10 м при скорости

Ч = 10 м/с, ЛТк = 5 С, P = 0,05 МПэ). На фиг.

3 приведена аналоги <ная зависимость функции fp (точки 1-6 группируются вокруг кривои 1 — капли С R, = 10 >1, V == 1м/с.

Л T l -- 2 <1 С, Л Г2 =- 1 "C Ll Р рэ ьч < о 0,1, 0 08, 0,07, 0,06, 0,05 и 0,04 МПа и кривой 2 — капли

c to=3 10 f, V-10M!c, ЛТ><=10 С. ! -005 ÌÃ1àòî÷êè 7 v Я() =3 10 м, V=-1 м/с, Л1к = 5 С, P = 0,09 МПа точки 8). Кривая 3

СОг (ВстСтиувт СрЕд yt

0,2 Р < 0,8 составл ет 0,7-0.8 и изме><яется все(о на 10 Р. Функция Ь монотон:<о увели-<;<лается с ростом Р, однако при Р > 0,2 из;.1енение fz также невелико. 1аки,< обра3о>л, диапазон приведенного давления

Г 0,2 соответствует наибольшим значениям функций fl и f2, Приведенные на фиг. 4 значения коэффициента эффективности рзссчитаны при определе»ных величинах S. одинаковых пэрциэnünûх давлениях парэ и разл<>чныx

6<цих давлениях парогазовой смеси. При

S 8 значенил коэффициентов эффективности оказываются выше теоретического (для ЛТк» 10 С Ктеор 0.0172).

Таким образом, контрольные параметры Р и S необходил<о поддеоживать в дилпа1672188 зоне Р 0,2 иЬ 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 конструкции по фиг. 1 необходимо уменьшить проходное сечение крана 6 и увеличить сечение крана 7). С уменьшением расхода воды растет давление насыщения

Ps (Трон). Условие, ограничивающее дальнейшее снижение расхода воды, это Рэ (Ткон)< Рл. 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 в предыдущем случае, необхОдимо 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 охлаждаю цей воды То на вход:. в конденсатор, средней температуры Т и давления Р парогазовой смеси в конденсаторе, темперзтуры конденсата Т, на сливе его vç кон5 денс".òîðà и регулирплания расхода охлаждающей воды и отво;р неконденсирующихся газов в зависимости от контролируемых параметров, о т л ii ч а ю шийся тем, чго, с целью повышения экономичности ра10 боты конденсатора смешения при поддержании заданного давления дополнительно измеряют среднюю влажность парогазовой смеси, по последней и сре, 1ней температурс определяют величину и lрI иальн0г0 дав15 пения пара Рп, а в качестве контролируемых параметров используют приведенное давРп ление Р = — и степень неравномерности

Р

То Р0 т Р Т, где Рз (То) — давление

20 насыщенного пара при температуре То, 2, Способ по п1,отл нча ющийся тем, что при P > 0,2 и S 8,0 расход охлаждающей воды и отвод неконденсирующихся

25 газов поддерживают постоянными.

3. Способ поп.1,отл ича ющиис я тем, что пр, Р< 0,2 и любых S и при P 2 0,2 и S< 8 увеличивают расход неконденсирующихся газов и уменьшают расход охлажда30 ющей воды до Ps (Т;,)< Pt, где Ps (Тк )— дав ение насыщен ного пара и ри температуре Ткон.

Вода И О."9

1672188

1672189

onS

82 Ю фи2. Ф

Составитель Г.Рябов

Техред M. Моргентал

Редактор А.Мотыль

Корректор А.Осауленко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2828 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5