(۲-۶۲)
در روابط بالا یکای ضرایب انتقال حرارات کلی (W/m2.K) و دماها بر حسب C ᵒ میباشند. همچنین پارامتر بیانگر دمای بخار در حال کوندانس روی لولههای کندانسور است که از افکت آخر می آید. لازم بهذکر است در نرمافزار تهیهشده امکان استفاده از هر دو روش برای محاسبهی ضریب کلی انتقال حرارت وجود دارد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۲-۳-۴ طراحی ترموکمپرسور (کمپرسور حرارتی بخار[۱۲])
در ترموکمپرسور دو جریان بخار، یکی با فشار بسیار بالا از طرف بویلر بازیاب حرارت (HRSG) و دیگری با فشار بسیار پایین از طرف افکتی که از آن مکش صورت میگیرد مخلوط میشوند. سپس فشار بخار حاصل به عددی بالاتر از فشار بخار مکیدهشده و بسیار کمتر از فشار بخار خروجی بویلر میرسد. این بخار تقریباً همیشه سوپرهیت است و همیشه در MED ها یک دی سوپرهیتر برای گرفتن حرارت محسوس این بخار و تبدیل آن به بخار اشباع قرار دارد. البته در برنامه این قابلیت وجود دارد که اگر این بخار اشباع باشد، دیسوپرهیتر از مجموعه خارج شود.
عمل خنککنندگی در دیسوپرهیتر به کمک آب مایع اشباع تولیدی در افکت اول صورت میگیرد. در واقع آب تولیدی از افکت اول به ۳ قسمت تقسیم میگردد: یک قسمت همان بخار مکششده از افکتی است که مکش از آن صورت میگیرد که به سمت پمپ مکش آب شیرین تولیدی میرود. قسمت دوم بهسمت دیسوپرهیتر رفته و قسمت سوم نیز که اندازه همان دبی جرمی است که از مبدل بازیاب آمدهبود، دوباره به آن بازمیگردد تا سیکل HRSG تکمیل گردد.
بخار اشباع خروجی از دیسوپرهیتر که در همان فشار خروجی از ترموکمپرسور است وارد لولههای افکت اول میگردد و در آنجا با از دست دادن گرمای نهان خود به آب پاششی دریا روی لولهها، تقطیر شده و در حالت مایع اشباع به یکی از ۳ قسمت شرحداده شده در بالا تقسیم میگردد. برای مدلسازی ترموکمپرسور، به شرایط بخار خروجی از مبدل بازیاب، نسبت مکش[۱۳] (Ra) حدسی اولیه، فشار حدسی اولیه برای بخار مکششده و نسبت فشار بعنوان ورودی اولیه نیاز داریم.
با نوشتن دو رابطه قانون اول ترمودینامیک برای خود ترموکمپرسور و دیسوپرهیتر و استفاده از ورودیهای داده شده، فشار بخار خروجی از ترموکمپرسور و دمای اشباع آن (دمای خروجی دیسوپرهیتر) حاصل می شود که این دما برای محاسبهی گرمای نهان بخار خروجی از آن بهکار میرود. انرژی نهان در دمای خروجی از دیسوپرهیتر بهعنوان عامل اصلی محاسبات رابطه انرژی برای افکت اول است.
همچنین با کمک روابط گفتهشده، مقادیر اولیهای برای دبی جرمی مورد نیاز از بخار بویلر (بخار احیا[۱۴])، بخار مکششونده و آب مایع اشباع موردنیاز در دیسوپرهیتر بهدست می آید که در سعی و خطاهای موجود در سیکل، همراه با فشار بخار خروجی ترموکمپرسور، فشار مکششده و دمای خروجی دیسوپرهیتر اصلاح میگردد. روابط مورد استفاده در کمپرسور حرارتی بخار به شکل زیر تعریف میگردند:
(۲-۶۳)
در این رابطه Ra نسبت مکش، دبی جرمی بخار آب ورودی از سمت بویلر بازیاب و دبی جرمی بخار مکششده برحسب (kg/s) است.
(۲-۶۴)
نسبت فشار ترموکمپرسور و از ورودیهای برنامه، بسته به نوع ترموکمپرسور انتخابی است. و بهترتیب فشار بخار خروجی از ترموکمپرسور و مکش را نشان می دهند. یکاهای مورد استفاده در اینجا برای فشار (kPa) بوده است.
(۲-۶۵)
و بهترتیب آنتالپیهای مخصوص بخار خروجی از بویلر بازیاب و بخار مکششده (kJ/kg) هستند. نیز آنتالپی مخصوص بخار خروجی از ترموکمپرسور است. حال با ترکیب قوانین اول ترمودینامیک برای ترموکمپرسور و دیسوپرهیتر به رابطه جالب زیر برای یافتن مقدار دبی بخار لازم از بویلر بازیاب میرسیم:
(۲-۶۶)
(۲-۶۷)
(۲-۶۸)
و بهترتیب آنتالپیهای مخصوص بخار و مایع اشباع در فشار خروجی از ترموکمپرسور که همان فشار خروجی از دیسوپرهیتر نیز هست میباشند. دبی جرمی کل خروجی از دیسوپرهیتر[۱۵] است که به درون لولههای افکت اول میرود. این همان پارامتری است که در ابتدا حدس زده می شود و در یک حلقهی آنقدر دچار تغییر (بالا یا پایین) می شود تا ظرفیت تولید آب شیرین به مقدار مدنظر طراحی برسد. با حدس آن، دبی مورد نیاز بویلر بازیاب، دبی بخار مکششده و دبی مایع اشباع مورد نیاز در دیسوپرهیتر ( ) طبق رابطه های(۲-۶۶)، (۲-۶۷) و (۲-۶۸) نیز بهدست میآیند و با تصحیح آن در پروسههای برنامه، مقادیر هر ۳ دبی جرمی گفتهشده نیز اصلاح می شود.
البته باید دقت کرد که به دلیل حدسی بودن ، پس از طی پروسههای کل افکتها و یافتن مقدار جدید این فشار، مقدار آن با مقدار جدید جایگزین می شود که این خود، مقدار فشار تخلیه از ترموکمپرسور ( ) و نسبت مکش حدسی اولیه را تغییر میدهد که نسبت مکش جدید با کمک رابطه ال-دسوکی و ال-اتونی طبق رابطه (۲-۶۹) حاصل می شود]۱۳ [:
