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Optimisation d'une Centrale thermique par la méthode de pincement
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UNIVERSITE DABOMEY-CALAVI
ECOLE POLYTECHNIQUE DABOMEY-CALAVI
DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE ET ENERGETIQUE
OPTION : ENERGETIQUE
ANNEE : 5me ANNEE
PRESENTE PAR : PRESENTE A :
DOTOU Samuel Prof., Dr., Ing. Grard DEGAN
ANNEE ACADEMIQUE: 2014-2015
PROJET DINTEGRATION ENERGETIQUE DUNE
CENTRALE THERMIQUE PAR LA METHODE DE PINCEMENT
Table des matires
1. Prsentation de la centrale ...................................................................... 2
2. Dtermination des courants fluidiques .................................................... 5
2.1. Prsentation des courants ................................................................. 5
2.2. Dtermination des capacits thermiques unitaires ............................ 5
3. Trac de la courbe composite froide ....................................................... 10
4. Trac de la courbe composite chaude .................................................... 12
5. Dtermination du MER .......................................................................... 13
5.1. Algorithme de rsolution .................................................................. 13
5.2. Grande Courbe Composite ............................................................... 19
5.3. Trac des Courbes Composites Chaude et Froide ............................ 19
6. Conception du rseau dchangeurs ...................................................... 22
6.1. Analyse des combinaisons possibles au-dessus de la zone de
pincement (zone endothermique) .............................................................. 23
6.2. Analyse des combinaisons possibles au-dessous de la zone de
pincement (zone exothermique) ................................................................ 24
1. Prsentation de la centrale
La centrale thermique qui fait lobjet de notre tude, est une centrale
thermique rgnration de vapeur. Elle est compose dun gnrateur de
vapeur, dune turbine deux tages, dun condenseur, de deux pompes de
circulation, dun changeur ferm et dun changeur ouvert.
La vapeur entre dans la premire turbine sous une pression de 8.0 MPa
480C et se dtend jusqu 0.7 MPa. Elle est ensuite rchauffe 440C avant
dtre admise dans la seconde turbine, o elle se dtend jusqu la pression de
condensation de 0.008 MPa. La vapeur soutire de la premire turbine 2 MPa
est dirige vers lchangeur ferm. Leau quitte lchangeur ferm 205C sous
une pression de 8.0 MPa, et le condensat sort sous forme de liquide satur 2
MPa. Le condensat est retenu dans lchangeur ouvert. La vapeur soutire de
la deuxime turbine 0.3 MPa alimente aussi lchangeur ouvert, qui
fonctionne sous une pression de 0.3 MPa. La vapeur sortant de lchangeur
ouvert est du liquide satur 0.3 MPa.
La puissance nette la sortie de la centrale est de 100 MW.
Le tableau 1 ci-aprs renseigne sur certains paramtres de la vapeur en
certains points de la centrale. Les enthalpies sont dtermines dans un travail
prcdent ce projet. Les tempratures inconnues sont dtermines partir de
la calculatrice du logiciel Coolpack en considrant le rfrigrant R718 qui
correspond la vapeur deau.
TABLEAU 1: QUELQUES PARAMETRES A DIFFERENTS POINTS DE LA CENTRALE
Points Temprature Pression Enthalpie
1 480C 8.0 MPa 3348,4 kJ/kg
2 274,75C 2.0 MPa 2963,5 kJ/kg
3 156,24C 0,7 MPa 2741,8 kJ/kg
4 440C 0,7 MPa 3353,3 kJ/kg
5 315,96C 0,3 MPa 3101,5 kJ/kg
6 41,27C 0,008 MPa 2428,5 kJ/kg
7 41,27C 0,008 MPa 173,88 kJ/kg
8 41,71C 0.3 MPa 174,17 kJ/kg
9 133,55C 0.3 MPa 561,47 kJ/kg
10 134,47C 8.0 MPa 569,73 kJ/kg
11 205C 8.0 MPa 882,4 kJ/kg
12 212,42C 2.0 MPa 908,79 kJ/kg
13 133,55C 0.3 MPa 908,79 kJ/kg
Dtermination des dbits massiques
Le dbit massique de vapeur entrant dans la premire turbine est 1 =
2,8. 105
77.78 /.
. /
La quantit de chaleur fournie au gnrateur de vapeur est telle que
1= 2984.4 /
1 =111
11 = 1
, /
1 = 91
9 = 1
, /
=21
2 = . 1
2 = 0,1522 77,78 = 11,838 /
, /
=51
5 = . 1
5 = 0,0941 77,78 = 7,319 /
, /
=121
12 = . 1
12 = 0,1522 77,78 = 11,838 /
, /
Nous pouvons crire en matire de bilan de masse au niveau de la
premire turbine que :
1 = 2 + 3
3 = 1 2 = 77,78 11,84 = 65,94 /
= , /
4 = 3
= , /
6 = (4 5)
6 = (65,94 7,32) = 48,58 /
= , /
, /
= ,/
13 = 99 88 55
13
13 =77,78 561,47 58,62 174,17 7,32 3101,5
908,79= 11,838
= , /
= , /
2. Dtermination des courants fluidiques
2.1. Prsentation des courants
Courant N1 (1---2) : courant chaud de dbit massique 1 = 11,84 kg/s ;
Courant N2 (3---3) : courant chaud de dbit massique 2 = 65,94 kg/s ;
Courant N3 (3---4) : courant froid de dbit massique 3 = 65,94 kg/s ;
Courant N4 (4---5) : courant chaud de dbit massique 4 = 7,32 kg/s ;
Courant N5 (4---6) : courant chaud de dbit thermique 5 = 58,62 kg/s
Courant N6 (6---7) : courant chaud de dbit massique 6 = 58,62 kg/s ;
Courant N7 (7---8) : courant froid de dbit massique 7 = 58,62 kg/s ;
Courant N8 (8---9) : courant froid de dbit massique 8 = 77,78 kg/s ;
Courant N9 (5---9) : courant chaud de dbit massique 9 = 77,78 kg/s ;
Courant N10 (13-9) : courant froid de dbit massique 10 = 77,78 kg/s ;
Courant N11 (9-10) : courant froid de dbit massique 11 = 77,78 kg/s ;
Courant 12 (10-11) : courant froid de dbit massique 12 = 77,78 kg/s ;
Courant 13 (11--1) : courant froid de dbit massique 13 = 77,78 kg/s ;
Courant 14 (2--12) : courant chaud de dbit massique 14 = 11,84 kg/s ;
2.2. Dtermination des capacits thermiques unitaires
- Courant N1
1 = 1(2 1)
1 = 11,84(2963,5 3348,4)
1 = - 4,557 MW
1 = 1(2 1)
1 = 1(274,75 480)
= 0,022 MW/K
- Courant N2
2 = 2(3 1)
2 = 65,94 (2741,8 3348,4)
2 = - 40,026 MW
2 = 2(3 1)
2 = 2(156,24 480)
= 0,123 MW/K
- Courant N3
3 = 3(4 3)
3 = 65,94 (3353,3 - 2741,8)
3 = 40,32 MW
3 = 3(4 3)
3 = 3(44 156,24)
= 0,142 MW/K
- Courant N4
4 = 4(5 4)
4 = 7,32(3101,5 - 3353,3)
4 = - 1,843 MW
4 = 4(5 4)
4 = 4(315,96 440)
= 0,0148 MW/K
- Courant N5
5 = 5(6 4)
5 = 58,62(2428,5 3353,3)
5 = - 54,21 MW
5 = 5(6 4)
5 = 5(41,27 440)
= 0,136 MW/K
- Courant N6
6 = 6(7 6)
6 = 58,62 (173,88 - 2428,5)
6 = - 132,165 MW
6 = 6(7 6)
6 = 6(42,27 41,27)
= - 132,16 MW/K
- Courant N7
7 = 7(8 7)
7 = 58,62 (174,17 173,88)
7 = 0,017 MW
7 = 7(8 7)
7 = 7(41,71 41,27)
= 0,0386 MW/K
- Courant N8
8 = 8(9 8)
8 = 77,78 (561,47 174,17)
8 = 30,124 MW
8 = 8(9 8)
8 = 8(133,55 41,71)
= 0,328 MW/K
- courant N9
9 = 9(9 5)
9 = 77,78 (561,47 3101,5)
9 = -197,563 MW
9 = 9(9 5)
9 = 9(133,55 315,96)
= 1,083 MW/K
- Courant N10
10 = 10(13 9)
10 = 77,78 (908,79 561,47)
10 = 27,014 MW
10 = 10(13 9)
10 = 10(134,55 133,55)
= 27,014 MW/K
- Courant N11
11 = 11(10 9)
11 = 77,78 (- 561,47 + 569,73)
11 = 0,642 MW
11 = 11(10 9)
11 = 11(133,55 134,47)
= 0, 698 MW/K
- Courant N12
12 = 12(11 10)
12 = 77,78 (-569,73 + 882,4)
12 = 24,32 MW
12 = 12(11 10)
12 = 12(134,47 + 205)
= 0,345 MW/K
- Courant N13
13 = 13(1 11 )
13 = 77,78 (3348,4 - 882,4)
13 = 191,805 MW
13 = 13(1 11)
13 = 13(480 205)
= 0, 697 MW/K
- Courant N14
14 = 14(12 2)
13 = 11,84 (908,79 2963,5)
14 = -24,32 MW
14 = 14(12 2)
14 = 14(212,42 274,75)
= 0, 39 MW/K
TABLEAU 2: RECAPITULATIF DU CAHIER DES CHARGES
Chemins N du
courant
Type Capacit
thermique
unitaire
(MW/K)
Ti (en C) Ti+1 Enthalpie
(MW)
1-2 1 Courant chaud 0,022 480 274,75 -4,557
1-3 2 Courant chaud 0,123 480 156,24 -40,026
3-4 3 Courant froid 0,142 156,24 440 40,32
4-5 4 Courant chaud 0,0148 440 315,96 -1,843
4-6 5 Courant chaud 0,136 440 41,27 -54,21
6-7 6 Courant chaud -131,16 42,27 41,27 -131,165
7-8 7 Courant froid 0,0386 41,27 41,71 0,017
8-9 8 Courant froid 0,328 41,71 133,55 130,24
5-9 9 Courant chaud 1,083 315,96 133,55 -197,563
13-9 10 Courant chaud 27,011 134,55 133,55 27,011
9-10 11 Courant froid 0,698 133,55 134,47 0,642
10-11 12 Courant froid 0,345 134,47 205 24,32
11-1 13 Courant froid 0,697 205 480 191,805
2-12 14 Courant chaud 0,39 274,75 212,42 -24,32
3. Trac de la courbe composite froide
TABLEAU 3: RECAPITULATIF SUR LES COURANTS FROIDS
Chemin N Type C (MW/K) Ti Ti+1 (MW)
3-4 3 Froid 0,142 156,24 440 40,32
7-8 7 Froid 0,0386 41,27 41,71 0,017
8-9 8 Froid 0,328 41,71 133,55 130,24
9-10 11 Froid 0,698 133,55 134,47 0,642
10-11 12 Froid 0,345 134,47 205 24,32
11-1 13 Froid 0,697 205 480 191,805
Lorigine de la courbe correspond la temprature infrieure la plus basse
des fluides chauds et une enthalpie nulle. Intervalle par intervalle, en
partant des plus faibles tempratures, et en cumulant les valeurs de Hf,
on obtient les abscisses de la courbe composite froide.
Figure 1 : Courant composite froide
La transformation de ce diagramme en courbe est obtenue en
plaant en abscisse les enthalpies et en ordonne les tempratures. Ceci
nous donne la figure suivante :
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250 300 350
Tem
p
ratu
re (
C)
Enthalpie (MW)
Courbe Composite Froide
Figure 2 : Courbe Composite froide
4. Trac de la courbe composite chaude
TABLEAU 4: RECAPITULATIF SUR LES COURANTS CHAUDS
Chemin N Type C (MW/K) Ti Ti+1 (MW)
1-2 1 Chaud 0,022 480 274,75 -4,557
1-3 2 Chaud 0,123 480 156,24 -40,026
4-5 4 Chaud 0,0148 440 315,96 -1,843
4-6 5 Chaud 0,136 440 41,27 -54,21
6-7 6 Chaud 131,16 42,27 41,27 -131,165
5-9 9 Chaud 1,083 315,96 133,55 -197,563
13-9 10 Chaud 27,011 134,55 133,55 -27,011
2-12 14 Chaud 0,39 274,75 212,42 -24,32
En procdant de la mme manire que pour la courbe composite froide
on obtient le diagramme suivant:
Figure 3 : Courant composite chaud
La courbe ci-aprs est obtenue en plaant en abscisse les enthalpies
et en ordonne les tempratures.
Figure 4 : Courbe Composite chaude
5. Dtermination du MER
5.1. Algorithme de rsolution
Pour la dtermination de lEnergie Minimum Requise (MER) lalgorithme
de minimisation suivant est utilis :
O k appartient [1, N] o N est le nombre dintervalles de temprature.
Les Rk sont les seules variables pour ce bilan nergtique. Pour tous les
intervalles les Rk 0. Nous avons galement :
+1 =
1= ;
: Nombre de flux chauds appartenant lintervalle i ;
: Nombre de flux froids appartenant lintervalle i.
Le tableau ci-dessous fait le rcapitulatif des donnes.
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600
Tem
p
ratu
re (
C)
Enthalpie (MW)
Courbe Composite Chaude
TABLEAU 5 : RECAPITULATIF DES DONNEES POUR CHAQUE
COMPOSANTE
Chemins N du
courant
Type Capacit
thermique
unitaire (en
MW/K)
T
initiale
(en C)
T finale
(en C)
Enthalpie
(en MW)
1-2 1 Courant chaud 0,022 480 274,75 -4,557
1-3 2 Courant chaud 0,123 480 156,24 -40,026
3-4 3 Courant froid 0,142 156,24 440 40,32
4-5 4 Courant chaud 0,0148 440 315,96 -1,843
4-6 5 Courant chaud 0,136 440 41,27 -54,21
6-7 6 Courant chaud -132,16 42,27 41,27 -132,165
7-8 7 Courant froid 0,0386 41,27 41,71 0,017
8-9 8 Courant froid 0,328 41,71 133,55 130,24
5-9 9 Courant chaud 1,083 315,96 133,55 -197,563
13-9 10 Courant chaud 27,011 134,55 133,55 -27,011
9-10 11 Courant froid 0,698 133,55 134,47 0,642
10-11 12 Courant froid 0,345 134,47 205 24,32
11-1 13 Courant froid 0,697 205 480 191,805
2-12 14 Courant chaud 0,39 274,75 212,42 -24,32
La premire tape pour calculer le MER est de crer la liste des
tempratures corriges. Les courants chauds seront rduits de Tmin/2 = 10C
et les courants froids seront augments de Tmin/2 = 10C ce qui donne le
tableau ci-aprs.
TABLEAU 6: DONNEES AVEC LES TEMPERATURES DECALEES
Chemins N du
courant
Type Capacit
thermique
unitaire (en
MW/K)
T
initiale
(en C)
T
finale
(en C)
Enthalpie
(en MW)
1-2 1 Courant chaud 0,022 470 264,75 -4,557
1-3 2 Courant chaud 0,123 470 146,24 -40,026
3-4 3 Courant froid 0,142 166,24 450 40,32
4-5 4 Courant chaud 0,0148 430 305,96 -1,843
4-6 5 Courant chaud 0,136 430 31,27 -54,21
6-7 6 Courant chaud -132,16 32,27 31,27 -132,165
7-8 7 Courant froid 0,0386 51,27 51,71 0,017
8-9 8 Courant froid 0,328 51,71 143,55 130,24
5-9 9 Courant chaud 1,083 305,96 123,55 -197,563
13-9 10 Courant chaud 27,011 124,55 123,55 27,011
9-10 11 Courant froid 0,698 143,55 144,47 0,642
10-11 12 Courant froid 0,345 144,47 215 24,32
11-1 13 Courant froid 0,697 215 490 191,805
2-12 14 Courant chaud 0,39 264,75 202,42 -24,32
Le tableau suivant donne le rcapitulatif du bilan denthalpie sur les
nouveaux intervalles.
TABLEAU 7 : BILAN DENTHALPIE SUR LES NOUVEAUX INTERVALLES
Intervalles Ti Ti+1 Fluides Ti-Ti+1 () Surplus
ou
dficit
1 490 470 13 20 0,697 13,94 Surplus
2 470 450 1-2-13 20 0.552 11,04 Surplus
3 450 430 1-2-3-13 20 0,694 13,88 Surplus
4 430 305,96 1-2-3-4-5-13 124,04 0.5432 67,378 Surplus
5 305,96 264,75 1-2-3-5-9-13 41,21 -0,525 -21,635 Dficit
6 264,75 215 2-3-5-9-13-14 49,75 -0,893 -44,426 Dficit
7 215 202,42 2-3-5-9-12-14 12,58 -1,245 -15,66 Dficit
8 202,42 166,24 2-3-5-9-12 36,18 -0,855 -30,93 Dficit
9 166,24 146,24 2-5-9-12 20 -0,997 -19,94 Dficit
10 146,24 144,74 5-9-12 1,5 -0,874 -1,311 Dficit
11 144,74 143,55 5-9-11 1,19 -0,521 -0,619 Dficit
12 143,55 124,55 5-8-9 19 -0,891 -16,929 Dficit
13 124,55 123,55 5-8-9-10 1 -27,902 -27,902 Dficit
14 123,55 51,71 5-8 71,84 0,192 13,79 Surplus
15 51,71 51,27 5-7 0,44 -0,0974 -0,043 Dficit
16 51,27 32,27 5 19 -0,136 -2,584 Dficit
17 32,27 31,27 5-6 1 -132,29 -132,29 Dficit
La seconde tape est de calculer la cascade thermique pour chaque
intervalle de temprature. Cette tape est rsume dans le tableau ci-aprs :
TABLEAU 8 : CASCADE THERMIQUE
Intervalles Ti Ti+1 () Cumul
1 490 470 13,94 -13,94
2 470 450 11,04 -24,98
3 450 430 13,88 -38,86
4 430 305,96 67,378 -
106,238
5 305,96 264,75 -21,635 -84,603
6 264,75 215 -44,426 -40,177
7 215 202,42 -15,66 -24,517
8 202,42 166,24 -30,93 6,413
9 166,24 146,24 -19,94 26,353
10 146,24 144,74 -1,311 27,664
11 144,74 143,55 -0,619 28,283
12 143,55 124,55 -16,929 45,212
13 124,55 123,55 -27,902 73,114
14 123,55 51,71 13,79 59,324
15 51,71 51,27 -0,043 59,367
16 51,27 32,27 -2,584 61,951
17 32,27 31,27 -132,296 194,247
La cascade thermique montre que le dficit maximal est gal 106,238
MW et quil a lieu entre les intervalles 4 et 5 au niveau de 305,96C. Cela
correspond 305,96 + (20/2) = 315,96C pour les courants chauds et
305,96 (20/2) = 295,96 pour les courants froids. En fournissant les
106,238 MW haute temprature, on obtient le tableau suivant :
TABLEAU 9 : CASCADE THERMIQUE APRES APPORT DU DEFICIT
MAXIMAL
Intervalles Ti Ti+1 () Cumul
106,238
1 490 470 13,94 92,298
2 470 450 11,04 81,258
3 450 430 13,88 67,378
4 430 305,96 67,378 0
5 305,96 264,75 -21,635 21,635
6 264,75 215 -44,426 66,061
7 215 202,42 -15,66 81,721
8 202,42 166,24 -30,93 112,651
9 166,24 146,24 -19,94 132,591
10 146,24 144,74 -1,311 133,902
11 144,74 143,55 -0,619 134,521
12 143,55 124,55 -16,929 151,45
13 124,55 123,55 -27,902 179,352
14 123,55 51,71 13,79 165,562
15 51,71 51,27 -0,043 165,605
16 51,27 32,27 -2,584 168,189
17 32,27 31,27 -132,296 300,485
Les zones endothermiques et exothermiques se dgagent clairement,
stendent respectivement sur les intervalles 1 4 et de 4 17. Le besoin en
refroidissement externe (utilit froide) est de 300,485 MW.
Energie minimale requise pour le refroidissement : 300,485 MW ;
Energie minimale requise pour le chauffage : 106,238 MW
Puissance optimale de la chaudire : = ,
5.2. Grande Courbe Composite
En traant sur un graphique la courbe dont les abscisses sont
constitues de la dernire colonne du tableau prcdent et les ordonnes, les
tempratures (Ti+1) de la colonne (avec comme point supplmentaire celui qui
a pour coordonnes ( = 106,238; 1 = 490), on obtient la Grande Courbe
Composite en tempratures dcales, qui donne, pour chaque intervalle de
temprature, le bilan enthalpique net cumul.
Figure 5 : Grande Courbe Composite en tempratures dcales
5.3. Trac des Courbes Composites Chaude et Froide
Il sagit de tracer les deux courbes composites chaude et froide sur le
mme graphe. Les charges thermiques de refroidissement et de chauffage
externe tant connues, nous pouvons dplacer la courbe composite froide en
fixant la courbe composite chaude. En effet, la courbe composite froide sera
dplace de 217,732 . Il sagit de la somme de la charge thermique vacue au
condenseur et le gain obtenu la chaudire avec le = 20.
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200 250 300 350
Tem
pr
atu
res
dc
al
es
C
Enthalpie (MW)
Grande Courbe Composite
Au condenseur, = 6(6 7)
= 58,62 (2428,5 -173,88)
= 132,165
Le gain la chaudire sera =
=2984,4 77,78
1000 106,238
= 125,88
= 132,165 + 125,88 = 258,054
Le tableau suivant donne les nouvelles coordonnes pour la courbe composite
froide.
Temprature (MW)
41,27 300,485
41,71 300,502
133,55 330,642
134,47 361,422
156,24 399,712
205 461,752
440 720,952
480 1008,042
0102030405060708090
100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400410420430440450460470480490500510
0 100 200 300 400 500 600 700
Tem
p
ratu
re (
C)
Enthalpie (MW)
Courbes Composites Chaude et Froide au pincement
= 20
REFROIDISSEMENT = 300,485 MW CHAUFFAGE = 106,238 MW
NMW
6. Conception du rseau dchangeurs
Pour concevoir l'architecture globale du rseau d'changeurs en
choisissant au mieux les couples de fluides changeant de la chaleur entre
eux, l'intgration thermique constitue un guide prcieux.
Dans ce volet, nous nous baserons sur les diffrentes rgles et
thormes qui rgissent la technique du pincement pour proposer un rseau
dchangeur plus efficace pour loptimisation de lnergie thermique.
Figure 7 : Diagramme dtude nergtique du systme
6.1. Analyse des combinaisons possibles au-dessus de la zone de
pincement (zone endothermique)
Dans le premier intervalle de la zone endothermique [305,96C 430C],
nous avons les fluides 1, 2, 3, 4, 5 et 13 dont seuls deux fluides (3 et 13) sont
froids. Il faut donc imprativement scinder en deux chacun de ces deux fluides
froids. Pour le faire, nous allons voir ce qui se passe dans lintervalle suprieur
du pincement.
Dans lintervalle [430C 450C], les fluides 4 et 5 disparaissent. Il faut
donc que la puissance correspondante de 4 soit fournie au fluide 3 et que celle
du fluide 5 soit fournie au fluide 13, ce qui donne : . 32 = . 4 = 0,0148
et . 132 = . 5 = 0,136. Lchangeur 1 apparie les fluides 4 et la partie 3-
2 du fluide 3 ; ce qui conduit une temprature de sortie de lchangeur 1
gale 1,843
0.0148+ 295,96 = 420,487.
Lchangeur 2 apparie les fluides 5 et la partie 13-2 du fluide 13.
On en dduit . 31 = 0.142 0,0148 = 0,1272 et que
. 131 = 0.697 0,136 = 0,561 ; ce qui pour puiser par exemple le fluide 1
disposant au total de 4,557 MW, conduit une temprature de sortie de
lchangeur 4 gale 221.
Les fluides 1, 2, 4 et 5 tant puiss, seul le fluide 14 contient encore
des disponibilits (24,32 MW), qui doivent tre partages entre les deux parties
du fluide 13. Il est prfrable de mlanger les deux branches du fluide 13 en
sortie des changeurs 2 et 4. La temprature du mlange est donne par :
221 . 131 + (40,026
0,136+ 295,96) . 132 = .. 13 ; T = 292,88C
Un seul changeur (changeur 5) permet alors dpuiser le fluide 14. Son bilan
est donn par :
24,32 = (T 292,88) . 13 . On trouve une temprature de sortie gale
327,78C pour le fluide 13
Pour amener le fluide 13 480C, la quantit de chaleur pour le
chauffage vaut = 0,697 (480 327,78) = 106,097 MW ; ce qui correspond
au MER trouve prcdemment.
Le schma du rseau est le suivant :
Figure 8 : Rseau dchangeurs de la zone endothermique
6.2. Analyse des combinaisons possibles au-dessous de la zone de
pincement (zone exothermique)
Sur le diagramme dtude nergtique, nous dnombrons au-dessous
du pincement, six (06) courants chauds (courants 1, 2, 5, 6, 9, et 10) et six
(06) courants froids (courants 3, 7, 8, 11, 12, et 13).
Donc le nombre de courants chauds est au moins gal au nombre de
courants froids et nous remarquons galement que la somme des dbits
thermiques des courants chauds est suprieure celle des courants froids.
Nous faisons le choix dapparier par lchangeur 6 les fluides 3 et 9, ce
qui correspond une temprature de sortie de lchangeur 6 gale
315,96 ( ) = 297,64 .
Pour faire passer le fluide 9 de 297,64C 133,55C, il faut une quantit
de chaleur de refroidissement gale :
= 1,083 (297,64 133,55) = 177,71 .
Pour faire passer le fluide 1de 315,96C 274,75C, il faut une quantit
de chaleur de refroidissement gale = 0,022 (315,96 274,75) = 0,91 .
Pour faire passer le fluide 1de 315,96C 274,75C, il faut une quantit
de chaleur de refroidissement gale = 0,022 (315,96 274,75) = 0,91 .
Il faut une quantit de chaleur de refroidissement gale
= 0,136 (315,96 41,27) = 37,36 pour faire passer le fluide 5 de
315,96C 41,27C.
Le rseau de rcupration propos est le suivant :
SD
C (MW/K) 274,75 212,42 205 156,24 134,47 134,55 133,55 41,71 42,27 41,27480C 3,61 MW 0,91 MW
0,022 315,96C480C 20,18 MW 19,65 MW
0,123 315,96C440C
0,0148 315,96C440C 16,86 MW 37,36 MW
0,136 315,96C
132,16 315,96C19,84 MW 297,64C 177,70 MW
1,083 315,96C132,16 MW
27,011 315,96C
0,39 315,96C
0,142 295,96C
0,0386 295,96C
0,328 295,96C
0,698 221C 295,96C
0,345 295,96C480C 327,78C 293C
0,697 295,96C106,238 MW 24,3 MW
1
2
4
5
14
4
4
2
2
5
5
3
3
1
1
C
11
12
7
8
13
3
6
9
10
R
R
6
6
R
RCONDENSEUR