2.5.1. Наближений розрахунок

Розрахунок полягає в рішенні системи рівнянь матеріального, теплового балансів і теплопередачі, з урахуванням додаткових умов (добір екстра-пари та ін.). Число невідомих змінних у рівнянні, більше числа самих рівнянь. Тому розрахунок здійснюється методом послідовних наближень.

У першому наближенні приймаємо, що в будь-якому корпусі випарної установки для випарювання 1 кг води потрібно 1 кг гріючої пари. Допускаємо також, що можна зневажити втратами тепла в навколишнє середовище і теплом самовипару розчину, які можна вважати компенсуючими один одного.

Якщо при n корпусах із усіх корпусів, крім останнього, відбирається екстра-пара у кількостях Е₁, Е₂, …, Е_n-1 і витрата свіжої пари на перший корпус складає D₁, то при допущеннях (про які говорили раніше) кількості води W₁,W₂, …, W_n, що випарюється в окремих корпусах, рівні:

(51)

(52)

(53)

Відповідно загальна кількість води складає:

(54)

Звідси визначаємо витрату свіжої пари, гріючої перший корпус:

(55)

З цього виразу можна зробити висновок, що величина D₁ є функцією загальної кількості води, що випарюється, числа корпусів і кількості пари, що відбирається. Також відзначимо, що на кожен кг екстра-пари, що відбирається, затрачається менше 1 кг первинної пари, гріючої перший корпус. Тому добір екстра-пари підвищує загальну економічність роботи випарної установки. Аналіз рівняння показав також, що витрата первинної пари на кожен кг екстра-пари, що відбирається, тим менше, чим ближче до останнього корпуса. Тому бажано відбирати екстра-пару з останніх корпусів установки, якщо є можливість використовувати на виробничі нестатки тепло вторинної пари більш низького тиску.

Метод І.А.Тищенко, навіть при використанні спрощень, приводить до досить складних і громіздких залежностей, крім того в них не враховується теплота концентрування розчину.

2.5.2. Схема розрахунку багатокорпусної випарної установки

1. Обчисливши загальну кількість води W, що випарюється в установці, розподіляють її по корпусах. При попередньому розрахунку W може бути розподілена нарівно між корпусами. Якщо число корпусів n, то в кожнім корпусі випарюється W/n кг води за одиницю часу.

2. З матеріального балансу по абсолютно сухій речовині знаходять кінцеві концентрації розчину в корпусах.

3. Загальний перепад тисків р в установці, рівний різниці між тиском р₁ первинної пари, гріючої перший корпус, і тиском пари р_к у конденсаторі, розподіляють попередньо нарівно між корпусами; тоді при n корпусах на кожен корпус приходиться перепад тисків р_кор=р/n.

4. По заданому тиску вторинної пари в конденсаторі і прийнятих перепадах його тиску в корпусах знаходять тиск вторинної пари р_вт у корпусах установки.

Підставляючи значення D₁ у вираз для W_n, знаходимо кількість води, що випарюється в останньому корпусі установки:

(56)

Звичайно екстра-пара з останнього корпуса не відбирається.

Наближеність розглянутого розрахунку обумовлена тим, що він не враховує тепло самовипару розчину, що звичайно є значним в останньому корпусі вакуум-випарної установки.