Từ kết quả tính toán của bài tập 1 nhận thấy rằng nhiệt làm mát có giá trị tương đương nhiệt đun nóng. Như vậy có thể làm giảm năng lượng gia nhiệt dòng nguyên liệu đầu bằng cách tận dụng nhiệt của dòng sản phẩm. Tiến hành cải tiến quy trình bằng cách thêm thiết bị trao đổi nhiệt. Trình tự thực hiện trong PFD:
1. Bấm vào Heater trong PFD và thay đổi tên của dòng thành Pre-Heat. Đóng cửa sổ.
2. Bấm vào dòng R-Prod trong PFD. Worksheet dòng ra sẽ xuất hiện. Đổi tên dòng thành R-Prod1.
3. Bấm vào Cooler trong PFD và đổi tên dòng thành R-Prod2.
4. Thiết lập thiết bị trao đổi nhiệt và đặt tên là Pre-Heater, với các dòng Feed
và Pre-Heat là dòng vào và dòng ra tube-side, các dòng R-Prod1 và R- Prod2 là dòng vào và dòng ra shell-side. Mở Parameterpage. Khai báo giá trị Delta P bằng “0” cho cả tube side và shell side. Chọn Model Weighted Exchanger. Đóng cửa sổ.
5. Cần phải xác định thêm một tham số nữa. Mở Worksheet và thay đổi nhiệt độ của dòng Pre-Heat thành 600oF.
6. Có thể thay đổi nhiệt độ này để xem ảnh hưởng của nó tới Heat Duty và
UA. Tăng nhiệt độ Pre-Heat có thể làm giảm H-Duty, nhưng nếu tăng UA, có nghĩa là cần lượng nhiệt lớn hơn với cùng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt đó. Rõ ràng sẽ có giới hạn trên đối với Pre-Heater như thế nào là tốt cho
143
quá trình trao đổi nhiệt này. Có thể thấy được điều này bằng cách thay đổi nhiệt độ và ghi lại sự thay đổi của các thông số khác. Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng Databook, trình tự theo các bước sau:
a. Mở Tools/Databook. Bấm vào phím Insert và chọn Pre-Heat trong
Object, chọn Temperature trong Variable và bấm phím Add. Làm tương tự cho Heat-Duty trong Object, chọn Heat Flow trong Variable
và bấm phím Add. Tương tự chọn Heat Exch trong Object, chọn UA
trong Variable và bấm phím Add. Đóng cửa sổ.
b. Chuyển sang Case Studies và bấm phím Add. Chọn Ind (Independent Variable) cho Pre-Heat và chọn Dep (Dependent Variable) cho Heat- Duty và Heat Exch. Bấm phím View. Nhập giá trị 500 cho Low Bound, 620 cho High Bound, và 10 cho Step Size.
c. Bấm Start. Sau vài giây bấm vào Results để xem kết quả.