Уравнение смешения тепла

Давайте запишем уравнение смешения тепла в той точке, где идет с одной стороны питательная вода, с другой стороны сепарат, а выходит котловая вода. Теплоотвода никакого нет, сколько тепла сюда внесено, столько отсюда и выйдет. Потому что тепло при смешении никуда не отводится. Если мы обозначим теплосодержание буквой i (по-старому), то тогда произведение iКВ×GКВ  будет равно теплосодержанию или энтальпии (запас тепла на 1 кг, это значит кг/час), значит, в сумме поток тепла, который идет в эту точку, равен

iКВ×GКВ = iC×GC
+ iПВ×GПВ.                                          (17.13)

Вот уравнение смешения двух потоков тепла – потока тепла, которое идет с питательной водой и потока тепла, идущего с отсепарированной водой, которая находится при температуре кипения (отсепарированная вода – это сепарат при температуре кипения). В термодинамике, в теплотехнике все параметры, которые находятся на линии насыщения в точке кипения, обозначаются или штрихом, по пограничной кривой, либо ТС, так что мы тоже будем этим пользоваться. Давайте сейчас из выражения (17.13) выразим теплосодержание котловой воды  iКВ, предварительно записав i как пишут в термодинамике – i» – это насыщенный пар, а i’ – это вода на линии насыщения, т.е. теплосодержание воды на линии насыщения. Тогда будет

Уравнение смешения тепла.                                     (17.14)

Вот что мы сделали, если разделили на GКВ левую и правую части уравнения (17.13). Теперь воспользуемся некоторыми соотношениями.

        Вопрос – штрих – это …………… вода?

       Мы потом перейдем к S, по разному пишут, или штрих или S, но штрих и два штриха – это просто отличают пар и воду. Если написать iS, то оно будет обозначать и пар и воду – S. То, что вода, мы подчеркиваем штрихом – это i’.

     Теперь давайте из выражения (17.10) выразим GС

GС = GКВ — GПВ                                                                 (17.15)

и подставим его в уравнение (17.14). Тогда мы получим

Уравнение смешения тепла.                                   (17.16)         

Теперь мы должны вспомнить, что отношение расхода котловой воды через реактор к расходу питательной воды через питательный насос и турбинный тракт мы обозначили буквой к – кратность циркуляции. Поэтому введем в уравнение (17.16) кратность циркуляции. Что здесь тогда будет? Здесь будет

Уравнение смешения тепла .                                         (17.17)

Теперь вспомним, что вообще теплосодержание воды это есть произведение теплоемкости СР,
умноженной на температуру t:

i = CP×t.                                                     (17.18)

Т.е. если брать в килокалориях, то, скажем, теплосодержание воды при температуре 1000
– оно равно 100 ккал/кг, т.е. теплосодержание в точности будет совпадать с теплоемкостью. Поэтому мы вместо теплосодержания введем теплоемкость, а поскольку она везде одинакова (при разных температурах она чуть-чуть отличается, мы этим пренебрежем), тогда мы запишем уже для температуры котловой воды вот такое выражение. Оно равно

Уравнение смешения тепла ,                                        (17.19)

где ts – температура насыщения, здесь мы перейдем уже к индексу s, он обозначает температуру насыщения. Вот это выражение нужно нам для дальнейшего анализа.

        Вопрос – ts – это что такое?

       Это температура кипения насыщения.

Перепишем выражение (17.19) в таком виде:

Уравнение смешения тепла,                                          (17.20)

и дальше получаем

Уравнение смешения тепла.                                        (17.21)

Вот какое выражение мы получили для тепловой воды.

         Давайте подставим некоторые числа. Температура кипения при нормальном давлении 278 или 2720, я что-то сейчас не помню.

       Вопрос – 284.

Ну, пусть 284. Значит, 284 – температура кипения, подставим в (17.21). А температура питательной воды 220 или сколько?

          Вопрос – 2150 .

Ну, 285 – 215 » 700. Давайте сейчас мы запишем для нашего окончательного анализа вот такую вещь

Уравнение смешения тепла.                                                 (17.22)

Вот этим мы воспользуемся.

       Вопрос – можем сразу и ts заменить?

Конечно, можно заменить, но нам сейчас неинтересно его заменять, важно, чтобы ts тут осталось, чтобы было в чистом виде -  ts – точка кипения, температура кипения.

        Значит, если у нас номинальный режим, то кратность циркуляции, отношение расхода котловой к расходу питательной воды к = 7, как у вас записано, тогда недогрев до кипения (ts – это точка кипения) будет составлять 100 (70/7 = 10). Это очень важно для надежной работы насоса, ведь кроме того, деаэраторный бак делается специально высоко, а насосы – низко, чтобы еще столб давление создавал. Это нормальные условия.