(2)

Из выражений (1) и (2) следует:

(3),

Предпочтительное управляющее воздействие: Gр.

Тепловой баланс выпарной установки.

Уравнение динамики процесса выпаривания:

(5).

Уравнение статики при :

(6).

В выражениях (5) и (6) принято:

· ;

· ;

· - количество испаряемого растворителя;

· - удельные теплоемкости исходного и концентрированного растворов, которые не починяются закону аддитивности;

· ,

где Dq - тепловой эффект растворения, определяемый на основании закона Гесса:

,

где qн и qк - интегральные теплоты растворения в начале и конце процесса.

· На основании (5) и (6):

(7).

Предпочтительные управляющие воздействия:

· для обеспечения теплового баланса процесса - расход теплоносителя Gт;

· для косвенного регулирования показателя эффективности процесса - расход исходного раствора Gр.

В типовом решении автоматизации:

· для косвенного регулирования показателя эффективности процесса выпаривания используют не температуру в аппарате, а температурную депрессию:

.

Материальный баланс по жидкой фазе (для раствора).

Уравнение динамики:

, (8),

Уравнение статики:

(9)

На основании (8) и (9):

. (10).

Предпочтительное управляющее воздействие - Gк.

Материальный баланс по паровой фазе (для раствора).

Уравнение динамики:

(11),

где Мп - мольная масса паровой фазы (растворителя),

кг/моль;

Рп - давление в сепараторе, Па;

qп = qк =qапп - температура в сепараторе, К,

Vп - объем паровой фазы в сепараторе, м3 .

Уравнение статики:

(12).

На основании (11) и (12):и предпочтительное управляющее воздействие Gп.

Материальный баланс по жидкой фазе (для теплоносителя).

Уравнение динамики:

, (14),

Уравнение статики:

(15).

На основании (14) и (15):

. (16).

Предпочтительное управляющее воздействие - Gкт.

Материальный баланс по паровой фазе (для теплоносителя).

Уравнение динамики:

(17),

где Мп - мольная масса теплоносителя, кг/моль;

Рт мтр - давление теплоносителя в межтрубном

пространстве кипятильника, Па;

qт - температура теплоносителя, К,

Vтмтр - объем паровой фазы теплоносителя в

межтрубном пространстве кипятильника, м3 .

Уравнение статики:

(18).

На основании (17) и (18):

(19).