بازيافت انرژي آب بردي Addition3Water borne energy recovery
بازيافت انرژي آب بردي – 1
سوال : قرار است كه يك مدار بازيافت انرژي آب بردي براي كمپرسوري كه در مثال هاي بالا ذكر شده ساخته شود. فرض كنيد كه آبي كه قرار است گرما داده شود در يك مدار برگشت آب گرم (برگشت ديگ آبگرم) است كه داراي دماي برگشت ورودي C˚55 است. جريان مورد نياز براي مدار بازيافت انرژي و مقدار توان بازيافت شده را محاسبه كنيد.
جواب : ابتدا مدار بازيافت انرژي را رسم كنيد و توان، جريان و درجه حرارت هاي متفاوت را نامگذاري كنيد. حال محاسبه زير را دنبال نمائيد.
(kW) مقدار توان منتقل شده از كمپرسور به مدار بازيافت انرژي
(kW) مقدار توان منتقل شده از مدار بازيافت انرژي به برگشت ديگ آبگرم
(l /s) جريان آب در مدار بازيافت انرژي
(l /s) جريان آب در مدار برگشت ديگ آبگرم
(˚C) دماي آب قبل از كمپرسور
(˚C) دماي آب بعد از كمپرسور
(˚C) دماي آب ورودي در مدار برگشت آبگرم
(˚C) دماي آب خروجي در مدار برگشت آبگرم
بازيافت انرژي آب بردي – 2
5-2-1 فرض (Assumption) در بازيافت انرژي آب بردي
شرايط ذيل مفروض است :
براي بازيافت انرژي مي توان دماي آب مناسبي را بعد از كمپرسور از تأمين كننده كمپرسور بدست آورد و در اين مثال، اينطور فرض مي شود كه اين دما برابر C =˚80 باشد.
فرض براي مدار آب از طريق مبدل حرارتي بازيافت انرژي بدين صورت است:
= + 5 ˚C
= + 5 ˚C
به علاوه فرض مي شود كه مبدل حرارتي و لوله هيچ تبادل گرمايي با محيط اطراف ندارند.
5-2-2 محاسبه جريان آب خنك كننده در مدار بازيافت انرژي در بازيافت انرژي آب بردي
(Calculation of the cooling water flow in the energy recovery circuit)
Q = m x x ΔT
ΔT = – = 80˚C – 60˚C = 20˚C افزايش دما در كمپرسور
= 4/18 kJ / kg x K ظرفيت گرمايي مخصوص آب
تواني كه مي تواند مورد نظر قرار گيرد:
= 0/70 x 162 = 113/4 kW توان منتقل شده به محور گردنده % 70
اين تواني است كه در كمپرسور مورد نظر امكان بازيافت دارد.
m = جريان جرم در مدار بازيافت انرژي
فرمول مي تواند به صورت زير نوشته شود:
5-2-3 تعادل انرژي در مبدل حرارتي بازيافت در بازيافت انرژي آب بردي
بازيافت انرژي آب بردي – 3
(Energy balance across the recovery heat exchanger)
براي مبدل حرارتي بازيافت رابطه زير به كار مي رود:
= x x ( – )
= x x ( – )
با اين وجود، به اين علت كه فرض شده است هيچ تبادل گرمايي با محيط اطراف صورت نمي گيرد. بنابراين انرژي كه از كمپرسور به مدار بازيافت انرژي منتقل مي شود با انرژي كه به مبدل حرارتي بازيافت منتقل مي شود، برابر خواهد بود، به عنوان مثال:
= 113 kW =
فرمول مي تواند بصورت زير نوشته شود:
5-2-4 جمع آوري پاسخ (Compilation of the answer) در بازيافت انرژي آب بردي
مي توان از محاسبات نتيجه گرفت كه توان قابل بازيافت برابر است با kW 113. اين بازيافت نيازمند به وجود جريان آب در مدار بازيافت انرژي l/s 35/1 است. يك جريان مناسب براي مدار بازگشت ديگ آبگرم برابر باl/s 35/1 به همراه افزايش دماي ديگ آبگرم تا C˚20 است .
5-3 (ضميمه 4) افت فشار در سيستم لوله كشي در بازيافت انرژي آب بردي
( ( Addition 4 ) Pressure drop in the piping )
سوال : يك لوله 23 متري كه داراي قطر داخلي 80mm است بايد جرياني حدود l/s 140 را از خود عبور دهد. اين لوله داراي 8 زانويي است كه قطر تمام آنها با قطر دروني لوله يكسان است. اگر فشار مطلق آغازين bar(a) 8 باشد، افت فشار در سراسر لوله چقدر خواهد بود؟
جواب: ابتدا طول معادل براي 8 زانويي بايد تعيين شود. طبق جدول 36 :3 طول لوله معادل براي هر زانويي 3/1 متر است. بنابراين طول كلي لوله برابر است با 4/33 = 23 + 3/1 * 8 متر.
براي محاسبه افت فشار، فرمول زير به كار مي رود:
ΔP = 450
با جايگزين كردن ارقام داريم:
ΔP = 450
بدين ترتيب، افت كلي فشار در سراسر لوله برابر خواهد بود bar 0054/0
