Испаритель — теплообменник поверхностного типа, в котором греющий (первичный) пар, отдавая теплоту, конденсируется при постоянной температуре насыщения tu.H, а нагреваемая вода, испаряясь, превращается при постоянной температуре парообразования (насыщения) и в пар (вторичный). Для передачи теплоты от греющего пара к испаряемой воде должно быть ХХ и, соответственно, давление греющего пара выше давления вторичного пара: ри>Ри1.
Чем больше температурный напор в испарителе Mn=tB.H — С, тем дешевле испаритель, так как меньше требуемая площадь поверхности нагрева испарителя.
Конденсатор испарителя представляет собой пароводяной поверхностный теплообменник. Здесь вторичный пар конденсируется при температуре насыщения, нагревая воду (конденсат) до нужной температуры. Повышение температуры воды в конденсаторе испарителя, температура воды при входе в конденсатор испарителя, зависит в основном от соотношения расходов вторичного пара и охлаждающего конденсат DKK при заданной температуре и температура гк.и определяется из уравнения теплового баланса конденсатора испарителя.
С увеличением температурного напора в испарителе и понижением температуры насыщения вторичного пара, уменьшается площадь поверхности нагрева испарителя, но уменьшается и температурный напор на выходе воды из конденсатора испарителя — недогрев воды 6К= t. При этом площадь поверхности нагрева конденсатора испарителя, м2.
Сокращение поверхности нагрева и стоимости испарителя сопровождается увеличением площади поверхности нагрева и стоимости конденсатора испарителя.
Оптимальный (экономический) температурный напор в испарителе определяется в рассматриваемом случае минимумом суммарной стоимости поверхностей нагрева испарителя и его конденсатора. Обычно он составляет Д =12-М5°С, что соответствует разности давлений греющего и вторичного пара около 0,10—0,20 МПа.
Производительность испарителя, т. е. выход вторичного пара и дистиллята Г1, определяется потерями пара и конденсата электростанции; при отсутствии внешних потерь.
Количество очищенной воды, поступающей в испаритель, должно быть рассчитано на восполнение потерь пара и воды в схеме и потерь на продувку испарителя.
Расход на продувку испарителя зависит от солесодержания воды,
питающей испаритель, концентрации примесей в продувочной воде и нормы солесодержания во вторичном паре. Если обозначить через с0 и Си1 соответственно концентрации примесей в очищенной воде, продувочной воде и во вторичном паре, то можно записать следующее уравнение, из которого определяется расход воды на продувку испарителя.
При нормальной эксплуатации испарителя концентрация примесей в паре мала по сравнению с концентрацией примесей в очищенной и продувочной воде сИ1, а соотношение концентраций примесей в продувочной и очищенной воде составляет cH/c0. Таким образом можно приближенно оценить долю продувки испарителя. При таких соотношениях и примерно равных значениях теплоты конденсации греющего и образования вторичного пара расходы Da и Д1 можно считать примерно равными.
Обычно расход греющего пара несколько превышает выход вторичного пара - это объясняется тем, что температура воды, питающей испаритель, ниже температуры насыщения испаряемой воды. В первом приближении можно считать, что для получения 1 кг вторичного пара (дистиллята) требуется 1 кг греющего пара.
Если конденсат греющего пара испарителя сливается не в конденсатор испарителя, а, например, в линию дренажей регенеративных подогревателей, то уравнение теплового баланса конденсатора испарителя записывается в общем виде.
Уравнения и используют для определения по известным параметрам — подогрева воды тк.и, следовательно, энтальпии Ак.и и температуры tK.K воды после конденсатора испарителя.
Основной критерий правильности схемы включения испарительной установки и выбора ее параметров — обеспечение положительного и экономически обоснованного недогрева. Расчет может показать меньшее (положительное) или даже отрицательное значение недо-грева 6<0; это означает, что при данных соотношениях расходов вторичного пара и основного конденсата и выбранных параметрах вторичный пар нельзя сконденсировать. В этом случае необходимо или повысить давление вторичного пара, уменьшив температурный напор в испарителе, если это техниче-ски и экономически допустимо, или изменить схему включения испарительной установки.
При поверочном расчете реальной испарительной установки, когда известны
поверхности нагрева испарителя и конденсатора испарителя, в результате расчета определяют возможную производительность испарителя.
Схема двухступенчатой испарительной установки с параллельным питанием верхней ступени И1 и нижней ступени И2 (задвижки А открыты, задвижка В закрыта) и с последовательным их питанием водой (задвижки А и Б закрыты, задвижка В открыта).
