Відомі значення цільової температури, температури постачання й величини теплових навантажень на потоки, дозволяють представити їх на температурно-ентальпійній діаграмі. Побудуємо сумарні зміни потокової ентальпії чотирьох гарячих потоків на температурно-ентальпійній діаграмі.
Рисунок 3.1 – Температурно-ентальпійна діаграма гарячої складової кривої
Початкові та кінцеві температури поділяють температурну вісь на п’ять інтервалів: Т1-Т2, Т2-Т3, Т3-Т4, Т4-Т5, Т5-Т6 в кожному інтервалі необхідно знайти потокову ентальпію, за формулою:
Dhi=CPn·DTi (3.15)
де DHi – потокова ентальпія для i-го інтервала, кВт;
DTi – величина i-го температурного інтервала, °С;
n – номер потока.
У температурному інтервалі між Т1 і Т2 присутні три потоки і теплота доступна в цьому інтервалі, буде обчислюватися вираженням:
DHН1=(CP4+СР5+СР6)·(T1-T2)=(3,76+4,2+3,747)·(55-40)=175,6 кВт
В інтервалі температур між Т2 і Т3 присутні чотири потоки, у потоків різні потокові теплоємності при однакових межуючих температурах, і отже в даних потоків будуть різні DН.
Тому загальна зміна тепломісткості потоків можна визначити по формулі:
DHН2=(CP4+CP5+СР6+СР7) (T2-T3)=(3,76+4,2+3,747+1,047)·(98,1-55)=549,69 кВт
Наступні інтервали розраховуємо по формулі (3.15.):
DHН3=(CP4+CP5+СР7) (T3-T4)=(3,76+4,2+1,047)·(130-98,1)=287,32 кВт
DHН4=(CP4+СР7) (T4-T5)=(3,76+1,047)·(155,2-130)=121,14 кВт
DHН5=CP4 (T5-T6)=3,76·(98,1-55)=92,5 кВт
Складуємо потокові ентальпії кожного температурного інтервалу і в результаті чого отримуємо складову криву гарячих технологічних потоків, яка зображена на рис.3.2.
Рисунок 3.2 – Температурно-ентальпійна діаграма гарячої складової кривої
Побудуємо на температурно-ентальпійній діаграмі три холодних потока зображених на рис. 3.3.
Рисунок 3.3 – Температурно-ентальпійна діаграма холодної складової кривої
Початкові та кінцеві температури поділяють температурну вісь на три інтервали: Т1-Т2, Т2-Т3, Т3-Т4, в кожному інтервалі необхідно знайти потокову ентальпію, за формулою:
Dhi=CPn·DTi (3.16)
де DHi – потокова ентальпія для i-го інтервала, кВт;
DTi – величина i-го температурного інтервала, °С;
n – номер потока.
У кожному температурному інтервалі, а саме між Т1 і Т2, Т2 і Т3, Т3 і Т4 присутнім є лише один потік і теплота доступна в цих інтервалах, буде обчислюватися вираженням:
DHН1=CP1·(T1-T2)=13,43·(71,1-10)= 820,57 кВт
DHН2=CP2·(T2-T3)=9,63·(104,1-71,1)= 317,8 кВт
DHН3=CP3·(T3-T4)=5,66·(155,2-104,1)= 289,22 кВт
На температурно-ентальпійній діаграмі виконуємо спільне зображення гарячої і холодної складових кривих. Тепер зрушуємо потоки уздовж ентальпійної осі так, щоб забезпечити рівність ΔTmin = 30 °C (рис 3.4).
Будуючи складові криві, ми бачимо, що маємо справу з „пороговою задачею”. Незважаючи на те, що у порогових задачах ΔTmin менше ніж ΔTпоріг відсутнє компромісне рішення між ціною обладнання, у деяких випадках ми можемо використовувати для проектування таких задач методи, які розроблені для „пінчевих” задач. У цьому випадку із збільшенням ΔTmin загальна приведена вартість буде зменшуватися до прийняття значення ΔTпоріг.
Тому ми вирішили прийняти значення ΔTmin = ΔTпоріг = 30 °C. І дали вирішуємо вже стандартну пінчеву задачу.
Складові криві, побудовані для розглянутого режиму роботи установки при ΔTmin= 30 °C, показують, що існує можливість синтезувати технологічну схему системи рекуперативного теплообміну в якій зменшуються використання холодних і гарячих утиліт.
Врезультаті одержали цільові енергетичні значення для гарячих QНmin і холодних енергоносіїв QCmin, де гарячі утіліти дорівнюють QНmin = 201,34 кВт, а холодні – QCmin = 0 кВт, а максимальна потужність рекуперації – QREK = 1226,25 кВт.
Також визначили локалізацію пінча на температурах гарячих потоків, яка дорівнює ТСПІНЧ = 40 °С та холодного – ТНПІНЧ = 10 °С.
1 – гаряча складова крива; 2 – холодна складова крива;
QHmin, QCmin, – споживання потужності від гарячих утиліт і холодних утиліт
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.