Ma'ruza: Ko'p korpusli bug'latish qurilmalarining tuzilishi

4. Ko'p korpusli bug'latish qurilmalarining moddiy va issiqlik balans tenglamalari
Bir korpusli bug'latish qurilmasining moddiy balans tenglamasi (16.4) ga asosan ko'p korpusli bug'latish qurilmasining modddiy balansini tuzish mumkin;
(5)
bu erda hamma korpuslarda bug'langan suvning umumiy miqdori; - dastlabki eritma sarfi; dastlbaki eritmaning konsentrasiyasi; oxirgi korpusdan chiqayotgan quyuqlashgan eritmaning konsentrasiyasi.
(16.1) va (16.2) tenglamalarga asosan ko'p korpusli bug'latish qurilmasining har bir korpusidan chiqayotgan eritmalarning konsentrasiyalarini aniqlash mumkin.
Birinchi korpus uchun:
(6)
Ikkinchi korpus uchun:
(7)
Uchinchi korpus uchun:
(8)
n- korpus uchun:
(9)
Bug'langan suvning umumiy miqdori hamma korpuslardan ajralib chiqqan ikkilamchi bug'lar miqdorining yig'indisiga teng:
(10)
Issiqlik balansini hisoblash uchun uch korpusli bir xil yo'nalishda ishlaydgan va «ekstra-bug'» ajratib olinadigan vakuum-bug'latish qurilmasining issiqlik balansini ko'rib chiqamiz: qurilmaning birinchi korpusi to'yingan suv bug'i bilan isitiladi. Bu birlamchi bug'ning sarfi uning entalpiyasi harorati Birinchi korpusdan so'ng va ikkinchi korpusdan keyin miqdorda «ekstra-bug'» ajratib olinadi. Birinchi korpusdan ikkinchi korpusga isitish uchun berilayotgan ikkilamchi bug'ning miqdori va ikkinchi korpusdan uchinchi korpusga berilayotgan ikkilamchi bug'ning miqdori esa ga teng, bu erdа ва birinchi va ikkinchi korpuslarda bug'latilgan suvning massasi.
Bir korpusli bug'latish qurilmasining issiqlik balansi tenglamasi (16.6) ga asosan ko'p korpusli bug'latish qurilmasining issiqlik balansi tenglamalari quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
Birinchi korpus uchun:
(11)
Ikkinchi korpus uchun:
(12)

Uchinchi korpus uchun:

(13)


bu erda dastlabki eritmaning harorati va o'rtacha solishtirma issiqlik sig'imi; eritmaning korpuslar bo'yicha qaynash harorati; eritmaning korpuslar bo'yicha o'rtacha issiqlik sig'imi; isituvchi bug' bilan vaqt birligi ichida korpuslarga kiritilgan issiqlik miqdori; isituvchi bug' kondensatining korpuslar bo'yicha o'rtacha solishtirma issiqlik cig'imi; suvning o'rtacha solishtirma issiqlik sig'imi dan korpuslardagi eritmaning tegishli qaynash haroratlari oralig'ida); eritmaning korpuslar bo'yicha quyuqlashtirish issiqliklari; korpuslardan issiqlikning atrof muhitga yo'qotilishi.
Umumiy holda ta korpusli bug'latish qurilmasi uchun issiqlik balansi tenglamasi quyidagicha yoziladi:
(14)
Bug'latish qurilmasidagi isituvchi bug' va eritma oqimlarining harakat turiga ko'ra va boshqa shart-sharoitlarga asosan issiqlik balansi tenglamasini tashkil etuvchilarning qiymati o'zgarishi mumkin. Agar eritma birinchi korpusga qaynash haroratigacha qizdirilgan holda berilsa (ya'ni bunda bo'ladi. Korpuslardan atrof muhitga yo'qotilgan issiqlik sarfi va ni deb olish mumkin. Ba'zan (masalan, isituvchi bug' va eritma oqimlari bir xil, ya'ni parallel yo'nalishda bo'lgan vakuum-bug'latish qurilmalarida) issiqlik balansining ayrim tashkil etuvchilari manfiy qiymatga ega bo'lishi ham mumkin.
Issiqlik balansi tenglamalari yordamida ko'p korpusli bug'latish qurilmasining har bir korpusi uchun issiqlik sarfi va isituvchi bug'ning kerakli miqdori aniqlanadi.
Haroratning umumiy foydali farqini aniqlash. Moddiy oqimlar bir xil yo'nalishga eta bo'lgan ko'p korpusli bug'latish qurilmasining umumiy haroratlar farqi birinchi korpusni isituvchi birlamchi bug'ning harorati va kondensatorga tushgan ikkilamchi bug'ning to'yinish harorati o'rtasidagi farqqa teng:
(15)
Ko'p korpusli bug'latish qurilmasidagi haroratlarning umumiy foydali farqi ni aniqlashda korpuslardagi haroratlar yo'qotilishining yig'indisi hisobga olinadi:
(16)
Qurilmadagi korpuslarning oralig'ida ularning ishlash rejimiga ko'ra haroratning umumiy foydali farqi taqsimlanishi kerak. tenglamaga binoan issiqlik sarfi va issiqlik o'tkazish koeffisienti ning qiymati berilgan taqdirda qurilmaning isitish yuzasi (haroratlarning foydali farqi ga bog'liq bo'ladi. Masalan, quyuqlashayotgan eritma qovushqoqligining ortishi bilan issiqlik o'tkazish koeffisienti ning kamayishini haroratlarning foydali farqi ning qiymatini oshirish yo'li bilap qoplash mumkin.
Shunday qilib, bug'latish qurilmasi korpuslarining issiq­lik sarfi berilganda qurilmaning umumiy isitish yuzasi- haroratlarning umumiy foydali farqining korpuslar bo'yicha taqsimlanishiga ham bog'liq bo'ladi. ning qiymatini korpuslar bo'yicha turli usullar bilan taqsimlash mumkin.
Korpuslarning optimal sonini aniqlash. Ko'p korpusli bug'latish qurilmasida korpuslarning soni ortib borishi bilan suvni bug'latish uchun zarur bo'lgan isituvchi bug'ning sarfi kamayib boradi. Biroq korpuslar sonining ortishi bilan haroratlarning yo'qotilishi ko'payadi. Issiqlik o'tkazish jarayonining yaxshi ketishi uchun har bir korpusda haroratlarning foydali farqi (isituvchi bug' va qaynayotgan eritma haroratlarining farqi) ma'lum qiymatga ega bo'lishi shart. Bu farq tabiiy sirkulyasiya bilan ishlaydigan qurilmalar uchun kamida va majburiy sirkulyasiya bilan ishlaydigan qurilmalar uchun kamida bo'lishi kerak.
Korpuslarning soni juda ko'payib ketsa, haroratlar yo'qotilishining yig'indisi qurilmadagi haroratlarning umu­miy farqiga teng yoki undan ham ortib ketishi mumkin. Bunda eritmalarni bug'latish mumkin bo'lmay qoladi.
Korpuslarning optimal soni­ni texnikaviy-iqtisodiy hisoblashlar yo'li bilan aniqlash maqsadga muvofiq. Bunday hisoblashlar elektron hisoblash mashinalarida ham bajarilishi mum­kin. 16.3-rasmda korpuslarning optimal sonini grafik orqali topish ko'rsatilgan.

16.3-rasm. Bug'latish qurilmalarida korpusning optimal sonini aniqlash. a-umumiy sarflar; b-isituvchi bug'ning qiymati; v-amortizasiya sarflari; g-mehnat sarfi.

Vertikal o'qda suvni bug'latish qiymati berilgan, gorizontal o'qda esa korpuslarning soni ko'rsatilgan. Grafikdan ko'rinib turibdiki, korpuslarning soni ko'payishi bilan isituvchi bug'ning qiymati kamaymoqda (b — egri chizig'i), amortizasiya sarfi esa ko'paymoqda (v — chiziq), qurilmani ishlatish bilan bog'liq bo'lgan mehnat sarfi biroz o'zgarmoqda (g—chiziq).
suvni bug'latish bilan bog'liq bo'lgan umumiy sarfni belgilovchi egri chiziqning minimumiga to'g'ri kelgan korpuslarning soni, taxminan, optimal deb olinadi.
Odatda ko'p korpusli bug'latish qurilmalaridagi korpuslarning soni tadan kam va tadan ortiq bo'lmaydi. Ko'pincha korpuslarning optimal soni ta bo'ladi.