56.4 Розподіл потоків на теплове джерелоі тепловий стік

магниевый скраб beletage

Пінч-точка - це ентальпійна точка мінімального температур-ного зближення. Припустивши, що нам уже відоме значення ATmin,ми можемо зафіксувати відносне положення складених кривих і,отже, цільові показники енергії.

Пінч задає абсолютну границю рекуперації тепла в технологі-чній системі. В міру зближення складених теплових кривих вони сти-каються в одній точці. Ця точка називається «пінч-точкою» або ента-льпійною «точкою мінімального температурного інтервалу»(рис. 56.18).

т

Т

хол

Як бачимо, у ній рушійна сила процесу теплообміну між гаря-чими і холодними потоками в технологічній системі дорівнює нулевіі, отже, не може бути зменшена. Хоча практично це не має сенсу, воназадає абсолютне обмеження для рекуперації енергії в технологічнійсистемі. На практиці мінімальна різниця температур у ентальпійнїйточці не дорівнює нулеві, але проте можливість рекуперації тепла всерівно визначається пінч-точкою (рис. 56.19).

Оскільки ця точка показує мінімальну різницю температур у сис-темі, то, мабуть, окремі теплообмінні апарати повинні мати різниця тем-ператур не меншу АГшіп. Тому при проектуванні теплообмінної системивихідною передумовою є припущення про те, що в жодному теплообмін-нику немає різниці температур меншої, чим ATm;n між складеними кри-вими.

Можна помітити, що пінч-точка поділяє технологічну систему надві частин. Область, що лежить нижче пінча відповідає такій підсистемітехнологічної системи, у якій тепло, споживане холодними потоками,цілком забезпечується гарячими потоками даної технологічної системи(рис. 56.20).

Qcmin  Н

Рисунок 56.20. Пінч поділяє систему на дві частини: тепловеджерело і тепловий споживач

Т

Іншими словами, над пінчем і під пінчем підсистеми цілкомзбалансовані. Причому гаряче енергоджерело буде тільки в областівище пінч-точки, а холодний енергоспоживач - тільки в області нижчепінч-точки (рис. 56.22).

т

Тепло гарячих потоків, що залишається, відводять за допомогоюдопоміжного енергопотоку, а саме, холодної води. Це значить, що об-ласть під пінчем є джерелом тепла. Тепловий баланс тут підтримується задопомогою холодного енергопотоку (холодної води), ЩО ВІДВОДИТЬ Qcminтепла; додаткового гарячого енергоджерела в цю область технологічноїсистеми підводити нема потреби. Зворотна картина спостерігається в об-ласті вище пінча. Ніяке тепло тут не відводиться. Навпаки, холодні пото-ки використовують усе тепло гарячих потоків і, крім того, додаткове теп-ло від енергоджерела (гарячої пари) Qhmin. Підсистема тут поводиться якспоживач тепла. Таким чином, тепловий баланс у цій області підтриму-ється за допомогою гарячого енергоджерела; додаткового холодного ене-ргоджерела сюди підводити не треба. Джерело і споживач повинні за-довольняти цільовим значенням енергії. Між енергоджерелом і енер-госпоживачем теплоти буде спостерігатися баланс тепла, якщо пере-дача тепла через пінч-точку в технологічній системі для існуючихскладених теплових кривих відсутня (рис. 56.21).