Milena Marczak Łódź 10.06.2011
Inżynieria Chemiczna i Procesowa
Rok IV S II
Sprawozdanie
Temat: Projekt wymienników cieplnych wykonany za pomocą programu PRO II
Część I: ogrzewanie bądź ochładzanie danych substancji za pomocą czynników: wody o temperaturze 75 st C i glikolem o temperaturze -5 st C aż do uzyskania odpowiednich temperatur
Tabela 1.
Zestawienie czynników grzewczych/chłodzących |
|||||
Substancja wpływająca |
Natężenie przepływu [kg/s] |
Entalpia na wejściu [kJ/s] |
Entalpia na wyjściu [kJ/s] |
ΔH |
∑ΔH |
Woda 75 |
1000 |
314074,34 |
310043,66 |
4030,68 |
6321 |
|
300 |
94222,19 |
93397,61 |
824,58 |
|
|
1700 |
533926,5 |
532460,76 |
1465,74 |
|
Glikol -5 |
1000 |
-13499,08 |
-11709,12 |
-1789,96 |
-8610,59 |
|
1000 |
-13499,08 |
-10826,98 |
-2672,1 |
|
|
1000 |
-13499,08 |
-9350,55 |
-4148,53 |
|
Woda 12 |
Nie zastosowano |
||||
|
|
||||
|
|
||||
Para |
|
||||
|
|
||||
|
|
Tabela 2.
ZESTAWIENIE DANYCH DOTYCZĄCYCH WYMIENNIKÓW |
||||
Substancja wpływająca |
Wymiennik |
DUTY [MkJ/s] |
FT |
LMTD*FT [C] |
Woda 75 |
1 |
4.0321E-03 |
9.9613E-01 |
41.0065 |
|
2 |
8.2502E-04 |
9.9549E-01 |
25.1317 |
|
3 |
1.4682E-03 |
9.9502E-01 |
11.1243 |
Glikol -5 |
4 |
1.7900E-03 |
9.9805E-01 |
50.9974 |
|
5 |
2.6721E-03 |
9.9788E-01 |
62.9289 |
|
6 |
4.1485E-03 |
9.9736E-01 |
75.7547 |
Tabela 3.
STRUMIENIE WPŁYWAJĄCE DO WYMIENNIKÓW |
|||||||||||||
Stream Name |
|
S12 |
A |
S13 |
B |
S14 |
C |
S21 |
D |
S22 |
E |
S23 |
F |
Stream Phase |
|
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Total Mass Rate |
KG/SEC |
1000 |
24,65 |
300 |
7,9 |
1700 |
21,54 |
1000 |
18,98 |
1000 |
24,8 |
1000 |
32,19 |
Temperature |
C |
75 |
10,89999 |
75 |
35 |
75 |
53,70001 |
-5 |
67,30002 |
-5 |
81,60001 |
-5 |
98,5 |
Pressure |
KPA |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
Total Enthalpy |
M*KJ/SEC |
0,314075 |
0,001132 |
0,094222 |
0,00116 |
0,5339267 |
0,004846 |
-0,0135 |
0,00313 |
-0,0135 |
0,005032 |
-0,0135 |
0,00802 |
Tabela 4.
STRUMIENIE WYPŁYWAJĄCE Z WYMIENNIKÓW |
|||||||||||||
Stream Name |
|
S18 |
S17 |
S20 |
S19 |
S31 |
S30 |
S27 |
S26 |
S29 |
S28 |
S33 |
S32 |
Stream Phase |
|
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Total Mass Rate |
KG/SEC |
1000 |
24,65 |
300 |
7,9 |
1700 |
21,54 |
1000 |
18,98 |
1000 |
24,8 |
1000 |
32,19 |
Temperature |
C |
74,03818 |
50 |
74,34412 |
60 |
74,794281 |
70 |
-4,33524 |
30 |
-4,00787 |
40 |
-3,46033 |
50 |
Pressure |
KPA |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
Total Enthalpy |
M*KJ/SEC |
0,310044 |
0,005164 |
0,093398 |
0,001985 |
0,532461 |
0,006314 |
-0,01171 |
0,00134 |
-0,01083 |
0,00236 |
-0,00935 |
0,003871 |
Rys 1. Schemat wymienników ciepła użytych w części I
Część II: ogrzewanie bądź ochładzanie substancjami aż do uzyskania odpowiednich przez nie temperatur, dodatkowo można było posłużyć się wodą o temperaturze 75 st C bądź glikolem o temperaturze -5 st C
Tabela 1.
Zestawienie czynników grzewczych/chłodzących |
||||
Substancja wpływająca |
Natężenie przepływu [kg/s] |
Entalpia na wejściu [kJ/s] |
Entalpia na wyjściu [kJ/s] |
ΔH |
A |
24,65 |
1132,33 |
5164,47 |
4032,14 |
B |
7,9 |
1160,17 |
1985,23 |
825,06 |
C |
21,54 |
4846 |
9161,2 |
4315,2 |
D |
18,98 |
5349,35 |
1316,95 |
-4032,4 |
E |
24,8 |
8475,5 |
4160,16 |
-4315,34 |
F |
32,19 |
13289,65 |
12464,75 |
-824,9 |
GLIKOL-5 |
1000 |
-13499,08 |
-8852,39 |
4646,69 |
Tabela 2.
ZESTAWIENIE DANYCH DOTYCZĄCYCH WYMIENNIKÓW |
||||
Substancja wpływająca |
Wymiennik |
DUTY [MkJ/s] |
FT |
LMTD*FT [C] |
A i D |
1 |
4.0321E-03 |
1.0000E-04 |
1.0362E-03 |
B i F |
2 |
8.2502E-04 |
9.8849E-01 |
46.7853 |
C i E |
3 |
4.3154E-03 |
1.0000E-04 |
1.0000E-06 |
D2 i F2 |
4 |
1.0739E-03 |
9.9578E-01 |
64.8925 |
F3 i GLIKOL-5 |
5 |
4.6467E-03 |
9.9796E-01 |
69.9655 |
C2 i GLIKOL-5+2 |
6 |
2.8472E-03 |
9.9928E-01 |
87.5339 |
Tabela 3.
STRUMIENIE WPŁYWAJĄCE DO WYMIENNIKÓW |
|||||||||||||
Stream Name |
|
A |
D |
B |
F |
C |
E |
F2 |
S10 |
S1 |
GLIKOL-5 |
S6 |
S7 |
Stream Phase |
|
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Total Mass Rate |
KG/SEC |
24,65 |
18,98 |
7,9 |
32,19 |
21,54 |
24,8 |
32,19 |
18,98 |
32,19 |
1000 |
21,54 |
1000 |
Temperature |
C |
10,89999 |
67,30002 |
35 |
98,5 |
53,70001 |
81,60001 |
92,41714 |
16,48538 |
84,48343 |
-5 |
101,4523 |
-3,2757 |
Total Enthalpy |
M*KJ/SEC |
0,001132 |
0,005349 |
0,00116 |
0,01329 |
0,004846 |
0,008476 |
0,012465 |
0,001317 |
0,011391 |
-0,013499 |
0,009161 |
-0,00885 |
Pressure |
KPA |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
Tabela 4.
STRUMIENIE WYPŁYWAJĄCE Z WYMIENNIKÓW |
|||||||||||||
Stream Name |
|
S11 |
D2 |
S9 |
F2 |
C2 |
S5 |
F3 |
S2 |
S4 |
S7 |
S3 |
S12 |
Stream Phase |
|
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Liquid |
Total Mass Rate |
KG/SEC |
24,65 |
18,98 |
7,9 |
32,19 |
21,54 |
24,8 |
32,19 |
18,98 |
32,19 |
1000 |
21,54 |
1000 |
Temperature |
C |
50 |
16,48538 |
60 |
92,41714 |
101,4523 |
40 |
84,48343 |
30 |
50 |
-3,275696 |
70 |
-2,22144 |
Total Enthalpy |
M*KJ/SEC |
0,005164 |
0,001317 |
0,001985 |
0,012465 |
0,009161 |
0,00416 |
0,011391 |
0,002391 |
0,006744 |
-0,008852 |
0,006314 |
-0,00601 |
Pressure |
KPA |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
300 |
Rys 2. Schemat wymienników ciepła użytych w części II
Wnioski:
W projektach użyto po 6 wymienników - jest to liczba minimalna na uzyskanie narzuconych wartości.
W obu częściach program pozwolił nam na uzyskanie odpowiednich temperatur substancji. Mimo tego biorąc pod uwagę koszta związane z zużyciem substancji użytych w projekcie, bardziej odpowiednia jest część druga, w której substancjami o niższej temperaturze chłodzono substancje o wyższych temperaturach doprowadzając jedną z nich do narzuconej wartości temperatury, a drugim produktem można było wtedy chłodzić bądź ogrzewać kolejną substancje.
8