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Calcul flux thermique dans un système de chauffage




  1. #1
    shanaellea

    Calcul flux thermique dans un système de chauffage

    Bonjour à tous,

    J'ai un exercice à rendre sur le calcul des flux thermiques mais je dois vous avouer que ce n'est pas le domaine où j'excelle le plus.
    Alors, les questions sont les suivantes :

    Calculer:
    - le flux thermique à fournir pour réchauffer l'air en pré-séchage et post-séchage
    - le flux thermique nécessaire pour la production de vapeur
    - déterminer le débit de méthane (portata di metano (en italien))

    Je vous joins l'image. L'énoncé est le suivant (accrochez-vous il est un peu long ).


    Le processus peut être divisé en deux parties : pré-séchage et post-séchage, séparés par un sizer, dans lequel l'humidité est augmentée en ajoutant de l'amidon.
    La figure représente schématiquement la section de pré-séchage dans laquelle les rouleaux ont été regroupés en trois parties, en fonction de la pression de vapeur utilisée pour les alimenter.
    L'apport d'énergie thermique dans cette première hypothèse de conception s'effectue comme illustré ci-dessous:

    1) la vapeur à fournir aux rouleaux est produite par une chaudière à une pression de 15 bars (ligne rouge), dans des conditions de vapeur saturée. Cette pression coïncide avec la pression d'alimentation de la section de rouleau C, c'est-à-dire celle dans laquelle la pâte à papier est à la température maximale. L'alimentation des rouleaux de la section B s'effectue avec de la vapeur produite par la chaudière mais laminée à une pression de 5 bars, ainsi que par la vapeur résultant du laminage du condensat (ligne rouge V4) sortant de la section C jusqu'à une pression de 5 bars. Les rouleaux de la section A sont alimentés exclusivement avec la vapeur produite par le laminage à la pression de 1 bar du condensat quittant la section B (liquide saturé à 5 bar).
    Le liquide saturé V5 sortant des sections A et B est renvoyé à la chaudière. La vapeur saturée V6 sortant de la section A est d'abord condensée puis renvoyée à la chaudière. Ces débits, revenant à la chaudière, peuvent être considérés dans des conditions de liquide saturé à une pression de 0,8 bar.

    La même chaudière alimente également la section de post-séchage, comme illustré ci-dessous.
    2) l'air chaud nécessaire à l'élimination de la teneur en eau de la pâte à papier dans le linge est prélevé à l'extérieur (T = 15 ° C et = 60%) et chauffé à une température de 100 ° C (A3) à l'aide d'un générateur thermique alimenté au gaz naturel. Ce débit est divisé en trois parties, soit 5,0 kg par kg de papier produit, 2,5 kg / kg et 4,0 kg / kg, respectivement, dans les sections d'alimentation A, B et C.

    Des capacités similaires sont extraites (A4) des trois sections, à des températures de 65 ° C, 80 ° C et 85 ° C respectivement. Les fuites d'air provenant de l'extérieur sont négligées et on suppose que ces trois débits sont caractérisés par une valeur d'humidité relative égale de 35%.

    La masse massique de vapeur à produire est connue, égale à 12 kg / s (celle introduite dans la section b), 28,1 kg / s (celle introduite dans la section c), 6,72 kg / s (celle entrée dans la section e). Enfin, nous souhaitons déterminer le débit de méthane à utiliser pour l’alimentation des deux chaudières, en considérant l’efficacité de la chaudière pour la production de vapeur de 0,75 et celle pour la production d’air chaud de 0,85.



    Pour être honnête j'ai beaucoup de mal avec ce genre d'exercices j'ai du mal à comprendre comment procéder, les calculs sont hyper longs et l'énoncé m'embrouille tout autant. Si quelqu'un pouvait m'aider déjà sur la compréhension totale de l'exercice puis la résolution ce serait vraiment sympa.

    Merci d'avance pour toute aide, réponse etc.

    PS : l'exercice est en italien, je vous l'ai traduit du mieux que je pouvais / pour les images : pre-drying = pré-séchage et after-drying = post-séchage

    Capture d’écran 2019-02-12 à 17.43.00.pngCapture d’écran 2019-02-12 à 17.42.43.png

    -----


  2. #2
    phys4

    Re : Calcul flux thermique dans un système de chauffage

    Bonjour,

    Les données sont un peu éparpillées :
    les débits de vapeur sont donnés en kg/s, alors que les débits d'air sont donnés par rapport au kg de papier mais nous ne connaissons pas le débit de papier par seconde.

    Il vous faut l'abaque d'enthalpie de l'eau pour pouvoir en déduire l'énergie de chauffage par kg de vapeur dans les différents cas. Ensuite le pouvoir calorifique du méthane.
    Avez vous trouvé ces données ?
    Au revoir.
    Comprendre c'est être capable de faire.

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