Производительность и экономичность опреснительных установок

Производительностью называется количество дистиллята, выдаваемое ОУ в единицу времени. Изменять ее можно, изменяя параметры греющего пара.

Под максимальной производительностью понимают такую производительность ОУ, при которой количество примесей в дистилляте достигает предельно допустимой величины.

Рассчитывают ОУ на максимальную производительность.

Рисунок 21 - К расчету теплового баланса испарителя

Зависимость между производительностью ОУ и основными параметрами рабочего тела и опресняемой воды получают из уравнения теплового баланса.

Количество тепла, которое передается от греющего пара к рассолу:

,

где – коэффициент теплопередачи, Вт/м2К;

– тепловой напор;

- температура насыщения греющего пара;

- температура вторичного пара;

- поверхность нагревательных батарей, м².

С другой стороны тепло расходуется:

· на подогрев воды от температуры на входе в испаритель до температуры кипения,

· на превращение воды в пар,

· на компенсацию потерь тепла через стенки корпуса во внешнюю среду.

,

где – коэффициент продувания;

Gпр – количество продуваемой воды;

G2 – производительность ОУ.

- энтальпия рассола при температуре кипения, кДж/кг;

- энтальпия воды на входе в испаритель, кДж/кг;

- энтальпия вторичного пара, кДж/кг;

- тепловые потери испарителя во внешнюю среду, кВт.

Отсюда производительность ОУ

Производительность ОУ зависит от следующих параметров:

При работе испарителя на поверхностях нагрева отлагается накипь, по мере отложения которой коэффициент теплопередачи k уменьшается и уменьшается G₂.

Чтобы поддержать производительность на прежнем уровне увеличивают ∆t (до 55…60 ^оС). Это увеличивает тепловую нагрузку на батареи и может приводить к ухудшению качества вторичного пара.

Значение ∆t для чистых поверхностей ограничено и зависит от p в корпусе испарителя.

Для вакуумных испарителей ∆t = 30..35ºС;

для атмосферных испарителей ∆t = 28…30ºС;

для испарителей избыточного давления ∆t = 20…25ºС.

Желательно, чтобы коэффициент продувания pп снижался, но он влияет на качество дистиллята.

Подогрев воды целесообразен, но не более, чем до 60…70ºС, т.к. в подогревателях может начаться процесс накипеобразования, а они неразборные.

Для оценки экономичности опреснительной установки применяются 2 критерия:

- критерий экономичности

- коэффициент продуктивности , [кг/кг]

ΣIU – энергия, потребляемая обслуживающими установку механизмами.

Е - показатель, характеризующий всю ОУ в целом. Для корабельных ОУ с паровыми греющими батареями в испарителях удельный расход энергии составляет 3350…3770 кДж/кг.

Коэффициент продуктивности, в основном, характеризует экономичность испарителя. Для вакуумных испарителей μ = 0,77 – 1,0, для испарителей избыточного давления μ = 0,7 – 0,9.