Главная -> Словарь

Энтальпийной диаграмме

Если энтальпии жидкой и паровой фаз построить в зависимости от их составов соответственно, то получим две кривые: it = = /j и //" = /2 , которые и образуют так называемую эн-талышйную диаграмму. При построении энтальпийной диаграммы

Общий вид энтальпийной диаграммы представлен на рис. XIII-7. Верхняя кривая дает зависимость энтальпии паров от их состава, а нижняя — энтальпии жидкости от ее состава. Равновесные составы х1 и yt на энтальпийной диаграмме, отвечающие температуре системы tlt представлены точками А1 и Аь, а прямая А^А-а, соединяющая эти точки, называется конодой. На графиках изотерм коноды располагаются горизонтально, а на энтальпийной диаграмме — наклонно под разными углами к оси абсцисс. Поэтому для удобства построений энтальпийную диаграмму обычно совмещают с графиком изобарных температурных кривых. Вертикальный отрезок между кривыми энтальпий паровой и жидкой фаз равен i"—if, т. е. скрытой теплоте испарения .

В случае изменения массы потока флегмы по высоте верхней части колонны уравнение рабочей линии может быть построено с использованием свойств энтальпийной диаграммы. Для верхней части колонны уравнение рабочей линии запишется следующим образом: у с

Положение точки С зависит от парового числа. При увеличении парового числа рабочая линия нижней части колонны перемещается ближе к диагонали ОА и при Р — оо сливается с диагональю. Рабочая линия связывает составы неравновесных парового и жидкостного потоков, встречающихся на одном уровне. При изменении массы паров по высоте нижней части колонны уравнение рабочей линии можно построить с привлечением энтальпийной диаграммы.

На рис. П-10 дан общий вид энтальпийной диаграммы.

Процесс однократного испарения можно проанализировать при помощи изобарных температурных кривых и энтальпийной диаграммы.

Процесс многократного испарения бинарной смеси можно наглядно проанализировать при помощи графика изобарных температурных кривых и энтальпийной диаграммы.

рационной части колонны уравнение рабочей линии может быть построено в координатах х, у с использованием свойств энтальпийной диаграммы.

При изменении массы паров по высоте нижней части колонны уравнение рабочей линии можно построить в координатах х, у, воспользовавшись свойствами энтальпийной диаграммы.

Графическую оценку отмеченной закономерности выполним с использованием энтальпийной диаграммы. Для этого в уравнение подставим выражения для QD и Ow и объединим члены уравнений, относящиеся к потокам тепла в верхней и нижней частях колонны. Получим

Рассмотрим также то, как при помощи энтальпийной диаграммы можно определить минимальные потоки флегмы и паров и соответственно минимальное количество тепла Qd, отнимаемое в верху колонны, и минимальное количество тепла Ов, подводимое в низ колонны.

Общий вид энтальпийной диаграммы представлен на рис. XIII-7. Верхняя кривая дает зависимость энтальпии паров от их состава, а нижняя — энтальпии жидкости от ее состава. Равновесные составы х1 и yt на энтальпийной диаграмме, отвечающие температуре системы tlt представлены точками А1 и Аь, а прямая А^А-а, соединяющая эти точки, называется конодой. На графиках изотерм коноды располагаются горизонтально, а на энтальпийной диаграмме — наклонно под разными углами к оси абсцисс. Поэтому для удобства построений энтальпийную диаграмму обычно совмещают с графиком изобарных температурных кривых. Вертикальный отрезок между кривыми энтальпий паровой и жидкой фаз равен i"—if, т. е. скрытой теплоте испарения .

На энтальпийной диаграмме уравнение представляет собой прямую, проходящую через три точки: , и . Процесс ОИ бинарной смеси можно проанализировать, используя изобарные температурные кривые и энтальпийную диаграмму .

Рис. XIII-10. Представление процесса ОИ бинарной смеси на изобарных температурных кривых и энтальпийной диаграмме.

На энтальпийной диаграмме приведены кривые Л, энтальпии кипящей жидкости и Н, энтальпии насыщенных паров в зависимости соответственно от концентраций х и у.

Любая точка F на энтальпийной диаграмме, лежащая ниже кривой энтальпии жидкой фазы, характеризует систему, состоящую только из жидкой фазы. Любая точка Е, лежащая выше кривой энтальпии паровой фазы, соответствует системе, которая состоит из перегретых паров. Точки, расположенные между кривыми энтальпий жидкой и паровой фаз, например С, характеризуют двухфазные системы.

Таким образом, на энтальпийной диаграмме коноды изображаются наклонными прямыми под разными углами к оси абсцисс .

Обратимся к изобарным температурным кривым . При повышении давления, во-первых, повышается температура системы, во-вторых, кривые кипения и конденсации сближаются между собой, что так же связано с меньшим обогащением паровой фазы НКК. Аналогичным образом ведут себя и кривые на энтальпийной диаграмме .

На энтальпийной диаграмме уравнение представляет собой уравнение прямой, проходящей через три точки : с, w *d.

Исходной жидкой смеси, поступающей на ОИ при температуре tF и концентрации НКК хр, отвечает точка F на графике изобар и точка / на энтальпийной диаграмме. На обеих диаграммах нагревание исходной жидкой смеси от температуры tF до температуры t, соответствует перемещению по вертикали: на графике изобар от точки F до точки W,, а на энтальпийной диаграмме от точки / до w,, при этом состав исходной смеси не меняется. В точке W, температура смеси t, соответствует температуре ее кипения при е = 0.

Рис. 1П-2. Процесс ОИ бинарной смеси на изобарных температурных кривых и энтальпийной диаграмме

На энтальпийной диаграмме процесс трехкратного испарения изобразится ступенчатой линией we, W,c2w2c3w3.