موجود است و بنابراین نیاز های سردسازی آنها تلفیق می شود . توجه شود که نرخ جریان ظرفیت حرارتی ترکیب افزایش می یابد ، ودر نتیجه ،شیب منحنی ترکیب (مخلوط ) داغ کاهش می یابد . در نهایت از دمایF 160تا 130 درجه فارنهایت فقط جریان ظاهر می شود . سپس منحنی ترکیب سرد نگاشته می شود . برای , روش T I حداقل کارایی خنک کردن را برابر محاسبه می کند . بنابراین ، نمودار (منحنی ) با یک داده آنتالپی برابر با این مقدار شروع می شود .
120 150 180 235 240
60 120 180 510 530
از جدول 2-10 آنتالپی های ترکیب سرد برابراند : با :
این نقاط از منحنی ترکیب سرد شکل 10.7b هستند . از دمایF 120 تا 180 فقط جریان در منحنی ترکیب سرد نمایان می شود . از دمایF 180 تا 235 جریانهای و یکی می شوند و منحنی ها ی گرمایش آنها ادغام می شود در نهایت از دمایF 235 تا 240 فقط جریان وجود دارد . همان طور که توسط خطوط توپر در شکل ط 10.7b نمایش داده شده است ، منحنی های مخلوط نزدیکترین محل نزدیکی از را در نقطه ای دارند که جریان در امتداد منحنی ترکیب سرد شروع می شود که آن نقطهF° 180 درجه فارنهایت است .
دمای مشابه ( متناظر ) روی منحنی ترکیب F ° 190 درجه فارنهایت است . در نتیجه این 2 نقطه دماها را در نقطه pinch تشکیل می دهند . اگربه صفر کاهش یابد, منحنی ترکیب سرد به سمت چپ جابجا می شود تا اینکه به منحنی ترکیب داغ برسد . همان طور که در قبل گفته شد ، این مطابق با یک فضای بینهایت برای تبادل گرمایی است .
در این مثال با گرما در قسمت های منحنی ترکیب گرم به طور عمودی برای گرم کردن بخشهای منحنی ترکیب سرد که زیر آنها قرار می گیرد جابجا می شود . اگر چه در نقاط انتهایی دما بالا ، هیچ قسمتی ازمنحنی ترکیب داغ بطور عمودی بالای قسمت انتهایی منحنی ترکیب سرد قرار نمی گیرد .
در آنجا یک اضافی باید از یک منبع داغ مثل بخار تامین شود این با نتایج استفاده از روشTI ( فاصله – دما ) در مثال10.2 مطابقت و سازگاری دارد . بطور مشابه در نقاط انتهایی دما پایین منحنی های ترکیب هیچ قسمتی از منحنی ترکیب سرد به طور عمودی زیر قسمت انتهایی پایینی منحنی ترکیب داغ قرار نمی گیرد . اینجا یک اضافی باید با استفاده از یک منبع سرد مثل آب خنک کننده خارج شود تا نتیجه آن دوباره باآنالیز TIسازگار شود . ( منطبق شود ) شکل 10.7b همچنین شامل یک منحنی ترکیب سرد خط چین که به سمت راست برای رسیدن به درجه فارنهایت منتقل شده است هم هست. مقادیر مشابه حداقل منابع
افزایش می یابند . اگر چه در شکل 10.7b نشان داده نشده است اما اگر منحنی ترکیب سرد بیشتر به سمت راست منتقل شود که به افزایش یابد ، تمام گرما باید از بخار به آب خنک کننده منتقل شود .
مشاهدات(بررسی های) اضافی زیادی که قابل توجه است در ارتباط با منحنی های ترکیب سرد و گرم وجود دارد . یکی این است که شیبهای منحنی های ترکیب همیشه در دمای ورودی یک جریان کاهش می یابد و در دمای خروجی آن افزایش می یابد . اگر نقاطی را که در آنها شیب کاهش می یابد دنبال کنیم کاندیدای نقاط pinch بودن هستند وعلاوه براین وقتی یک pinch دمایی وجود دارد ، یکی از دما های ورودی همیشه یک pinch دمایی است . بنابراین برای پیدا کردن یک pinch دمایی بالقوه ، فقط نیاز به آزمایش و بررسی دماهای جریان های ورودی داریم . بازهم یک اظهار نظر دیگر این است که برای بعضی از دماهای حداقل, هیچ pinch دمایی نیست و وجود ندارد . در این موارد هر یک از منابع سرد و گرم ( نه هر دو ) در اندازه و مقداری برابر با اختلاف بین انرژی نهایی و کلی که باید از جریانهای گرم خارج شود و به جریانهای سرد افزوده شود مورد نیاز است.
که در آن نقطه pinch ناپدید می شود وابسته به آستانه که در بخش 10.5توضیح داده شد , است .
روش برنامه نویسی خطی
یک بررسی دقیق تر روش )TI دما – فاصله ) نشان می دهد که حداقل منابع سرد و گرم می تواند به وسیله طرح و حل یک مسئله برنامه نویسی خطی (LP ) که در قسمت ( بخش ) 18.4توضیح داده شده ، محاسبه شود . این روش در مثالی که در ادامه می آید توضیح داده شده است .
مثال 14.4:
می خواهیم حداقل منابع سردو گرم برای یک HEN که شامل چهار جریان مثال 10.1 باشد را بوسیله طرح و حل یک مسئله برنامه نویسی خطی با استفاده از موازنه انرژی برای هر فاصله در آبشار شکل10.4 مشخص کنیم .
صفحه 313 اهداف حداقل منابع 10.2
حل :
فرمول LP: حداقل Q stream با توجه به (w.r.t )
Q stream با توجه به (. s.t)
(LP.1)
(LP.2)
(LP.3)
(LP.4)
(LP.5)
(LP.6)
با توجه به اینکه فقط Q stream در تابع هدف لازم است چون وقتی Q stream در حداقل مقدارش است Qcw هم حداقل است . علاوه بر این محدودیتهای برابری, موازنه های انرژی برای هر کدام از فواصل دمایی شکل 10.4 هستند . اینها باید در حل LP ارضاء شوند .
با استفاده از سیستم شبیه سازی و مدل کردن جبری عمومی( GAMS )مسئله برنامه نویسی خطی مقابل حل می شود . با توجه به اینکه جواب همان طور که انتظار می رفت با مقادیر بدست آمده روش TI برابر است.
شامل 98 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود مقاله ادغام گرما و قدرت (نیرو)
