Визначення теплової потужності, яку потребляє газофракціонуюча установка, страница 5

Температури гарячих і холодних потоків поділяють температурну вісь на 17 інтервалів, як це показано на рис. 5.5.

Рисунок. 5.5. – Розташування зрушених температурних інтервалів й технологічних потоків уздовж температурної вісі.

Після визначення зрушених температурних інтервалів, у кожному з них розраховується енергетичний баланс, та теплоту фазового переходу, де вона існує:

(5.26)

 кВт

          (5.27)

 кВт

(5.28)

 кВт

                                                                                                                   (5.29)

 кВт

(5.30)

 кВт

                                                                                                                   (5.31)

 кВт

                                                                                                                   (5.32)

 кВт

                                                                                                                   (5.33)

кВт

(5.34)

 кВт

                                                                                                                   (5.35)

 кВт

                                                                                                                   (5.36)

 кВт

                                                                                                                   (5.37)

 кВт

                                                                                                                   (5.38)

 кВт

                                                                                                                   (5.39)

 кВт

                                                                                                                   (5.40)

 кВт

                                                                                                                   (5.41)

 кВт

                                                                                                                   (5.42)

 кВт

                                                                                                                   (5.43)

 кВт

                                                                                                                   (5.44)

 кВт

                                                                                                                   (5.45)

 кВт

                                                                                                                   (5.46)

 кВт

                                                                                                                   (5.47)

 кВт

                                                                                                                   (5.48)

 кВт

                                                                                                                   (5.49)

 кВт

Отримані дані використаємо, щоб побудувати каскад, як показано на рис. 5.6.

Рисунок 5.6 – Побудування пінчу в інтегрованому процесі методом каскаду

Спочатку припустимо, що перший температурний інтервал не одержує теплової енергії від зовнішніх джерел енергії. Перший інтервал має нестачу теплової енергії 10640 кВт, що передається наступному інтервалу. Другий інтервал має нестачу теплової енергії 11057 кВт, що збільшується за рахунок теплоти, отриманої від першого інтервалу, на 417 кВт і передається третьому температурному інтервалу процесу, у якого надлишок теплоти – 363,42 кВт і т.д.

Найменше значення теплового навантаження на гарячі утиліти дорівнює найбільшій від’ємній величині теплового потоку, тобто 40151 кВт, які додаються першому температурному інтервалу від гарячих зовнішніх енергоносіїв. Це не змінює тепловий баланс у межах кожного температурного інтервалу, але збільшує всі теплові потоки на та між інтервалами на 40151 кВт, роблячи один із теплових потоків рівним нулю, а саме, тепловий потік, який має температуру 70 .

З рисунку. 5.6 видно, що найменша кількість гарячих утиліт становить = 40,151 МВт, що на 4,7 % менше, ніж процес отримує від утилітної системи у теперішній час. Холодні утиліти зменшаться на  4,2 % з  = 42,812 МВт до  = 41,026 МВт.

Температури пінчу для гарячих потоків і холодних потоків: