III.1.3. Modèle de calcul du cycle thermodynamique
:
Pour le calcul du cycle thermodynamique (à partir de la
figure (III.1)), les trois températures (TC, Te, T0), sont
souvent des données du projet. Les pressions de condensation
(PC) et de vaporisation (P0), doivent être choisies en
fonction de ces trois températures.
+ Les données du calcul :
) L'agent de refroidissement des appareils (l'eau) :
9 La température à l'entrée Te1
;
9 La température à la sortie Te2.
) L'agent de chauffage (l'eau chaude) : 9 La
température à l'entrée Tch1 ; 9 La
température à la sortie Tch2.
) L'agent intermédiaire à refroidir (l'eau) :
V' La température à l'entrée dans
l'évaporateur T11 ;
V' La température à la sortie de
l'évaporateur T12.
III.1.4. Stabilisation des niveaux de température,
de pression et de concentration pour le fonctionnement du cycle [29], [32]
:
A cause de la présence d'une quantité d'eau dans
l'agent frigorifique, la vaporisation qui a eu lieu dans l'évaporateur
ne se produit pas à une température constante mais elle varie
entre la température au début et à la fin de vaporisation.
Cet intervalle de température de vaporisation dépend de la
pureté de l'ammoniac liquide, c'est-à-dire, du degré de la
rectification de celle-ci.
+ La température à la fin de la vaporisation, est
déterminée en fonction de la
température de la solution à refroidir à la
sortie de l'évaporateur.
T7 = T1 2 ? Ä
T1 , Ä T1 = (2 ÷ 4) °
C (III.2)
+ La pression de vaporisation P0 (basse pression) en
fonction de (T7) et
(î7=99.9%), est calculée a partir de la
formule (III.58).
A
Aevap
T
Tf1
Tf2
ÄTf
T7
ÄT0
T12
Figure III.2. La variation de la
température dans l'évaporateur.
v La température de condensation sera en fonction de la
température de l'eau de refroidissement à la sortie du condenseur
:
T12 = TC =
Te 2 + Ä TC , Ä
TC = (2 ÷ 5) ° C (III.3)
T
TC
ÄTC
Te2
Te1
Acd A
Figure III.3. La variation de la
température dans le condenseur.
v La pression de condensation PC (haute pression) en
fonction de (TC) et (îg=99.9%), est
calculée a partir de la formule (III.58).
v La pression dans l'absorbeur est déterminée en
fonction de la pression dans l'évaporateur et des pertes de pression sur
le trajet entre les deux appareils :
Pab = P0 ?
ÄP0 , ÄP0 = (0.2 ÷
0.49) bar (III.4)
v La température de la solution riche à la sortie
de l'absorbeur, est déterminée en fonction de la
température de l'agent de refroidissement à l'entrée de
l'absorbeur :
T1 = Te 1 + Ä
Te 1 , Ä Te1 = (4
÷ 12) ° C (III.5)
v La température de la solution pauvre à la sortie
du bouilleur, est déterminée en fonction de la température
d'eau chaude à la sortie du bouilleur :
T 3 = T ch 1 ? Ä T ch 1 , Ä
T ch 1 = (4 ÷ 12) ° C (III.6)
Ab
A
T
Tch1
ÄTch1
Tch2
T3
ATch2
T2
Figure III.4. La variation de la
température dans le bouilleur.
La température de la solution riche à
l'entrée du bouilleur, est déterminée a partir
de l'équation (III.61).
T2 = f ( PC ,
îsr) (III.7)
v La concentration de la solution riche à la sortie de
l'absorbeur est déterminée à l'aide de la formule
(III.66).
îsr = f (Pab ,
T1) (III.8)
v La concentration de la solution pauvre à la sortie du
bouilleur : îsp = f ( Pb ,
T3) calculée à partir de l'équation
(III.66) (III.9)
v La vérification de l'intervalle de la neutralisation
des gaz :
Äî = îsr -
îsp = 5 % (III.10)
v Le facteur de circulation fc :
î î
-
gsp
fc =
Äî
|
(III.11)
|
|
v La température de sortie dans l'échangeur
liquide-liquide S2 :
T 4 = T3 - fc
Ä T S 2 , Ä T S2 = (5 ÷
10) °C
( fc - 1)çS2
|
(III.12)
|
|
v La température à l'entrée et à la
sortie de l'échangeur gaz-gaz S1 :
T6 = T5 ? Ä TH
2 , Ä TH2 = (5 ÷ 15)
° C (III.13)
1 CpH 2
(T6 )
T T
SV H
ç Cp ( T )
S 1 Va 7
T8 = T7 + Ä
TV (III.14)
Ä = Ä (III.15)
2
AS1
A
T
T5
ÄTV
T8
H2 vapeur
NH3 vapeur
T6
LTH2
T7
Figure III.5. La variation de la
températme dans l'échangeur gaz-gaz S1.
+ La température à la sortie du bouilleur :
T9 = T2 + Ä
T9 , Ä T9= (4 ÷
10)° C (III.16)
+ La température à la sortie de la colonne de
rectification :
T10 = T9 + Ä
TR , Ä T R= (4 ÷ 10) °
C (III.17)
AR
A
T
T9
ÄTH2O
T11
NH3+H2O vapeur
ÄTR
T10
H2O liquide
Figure III.6. La variation de la
température dans la colonne de rectification. + La température de
l'eau refoulée à l'entrée du bouilleur :
T11 = T9 - Ä TH 2
O , Ä T H 2O= (4 ÷ 10) ° C
(III.18)
| 
