Введемо позначення:
D – витрата гріючого пару;
I, Iг , iн , iк – ентельпії вторинного та гріючого пару, початкового та упареного розчинів відповідно;
Iпк – ентальпія парового конденсату (Iпк =с*0), де с* – питома теплоємність, 0 – температура конденсату, °С.
Для складання теплового балансу визначають прихід та витрату тепла відповідно до схеми на рис.1.1.
Прихід тепла Витрата тепла
З початковим паром ……Gн iн З упареним розчином………..Gк iк
З гріючим паром………….DIг З вторинним паром……………WI
З паровим конденсатом…….Dc*0
Теплота концентрування……Qконц.
Втрати тепла………………………..Qв
Відповідно рівняння теплового балансу матимуть вигляд:
Gн iн + DIг = Gк iк + WI + Dc*0 + Qконц + Qв (1.5)
Тут ентальпія початкового розчину iн =cн tн (cн та tн – його питома теплоємність та температура); ентальпія упареного розчину iк =cк tк (cк та tк – його питома теплоємність та температура, яка рівна температурі кипіння розчину в апараті)
Розглядаємо початковий розчин як суміш упареного розчину та випареної вологи, можемо записати слідуюче часткове рівняння теплового балансу змішування при постійній температурі кипиння tк розчину в апараті:
G н cн tк = Gк cк tк + W c*tк
де с* – питома теплоємність води при температурі кипіння tк , кДж/(кг*град).