Chapitre III Résultats et discussion
III.2.2.2 Calcul du rendement de la chaudière :
D'après la méthode directe, on calcule le
rendement de la chaudière comme suit :
De. (h1 - h24)
Avec :
De : Débit de la vapeur d'eau entrant dans la
chaudière = 617 t/h
(h1 - h24): Différence d'enthalpie en amont
et en aval de la chaudière en kJ/kg
d : Débit du gaz naturel (carburant) nécessaire
pour la combustion =156000 Nm3/h
PCIGN : pouvoir calorifique du gaz naturel en kJ/kg
Masse volumique du gaz naturel = 0.8 kg/m3
?ch
|
617000. (3459,82 - 1058,2)
|
= 0,2535
|
|
|
57
????? = ????,???? %
III.2.3 Réchauffeurs :
On va utiliser les débits massiques relatifs
(notés Y) tirés des bilans énergétique des
réchauffeurs, pour calculer la chaleur fournie (qin) et le travail net
(wnet) dans le but de définir le rendement global du cycle
thermodynamique [Ohio].
On commence par les réchauffeurs à haute
pression.
· RHP3 (Figure III.1 n°16) :
Soit Y2 le débit massique relatif au point 2
Chapitre III Résultats et
discussion
58
Figure III.6 : Schéma thermodynamique de RHP3 Le
bilan énergétique : m2.h2 + m.h23 = m2.h2L +m.h24
Avec : Y2 = m2
??
|
alors : m2 = m. Y2
|
|
On remplace l'expression de m2 dans l'équation du
bilan:
??????-??????
m.Y2.h2 + m.h23 = m.Y2.h2L + m.h24 Donc : Y2=
????-??????
Les enthalpies ont été calculées à
partir du site Application numérique :
Point
|
P (bar)
|
T (C°)
|
h(kJ/kg)
|
2
|
39.2
|
378
|
3171.7
|
2L
|
39.2
|
215
|
920.96
|
23
|
181.5
|
219
|
943.95
|
24
|
178.5
|
244
|
1058.2
|
|
Y2= 1058.2-943.95 = 0.05
3171.7-920.96
· Chapitre III Résultats et
discussion
59
RHP2 : (numéro15 sur le schéma)
Soit Y3 le débit massique relatif au point 3
Figure III.7 Schéma thermodynamique de
RHP2
Le bilan énergétique : m3.h3 +
m2.h2L+ m.h22 = m.h23 + (m3+m2).h3L
Avec : Y3 = m3
??
|
donc : m3= Y3.m et m2= m.Y2
|
|
Donc : m.Y3.h3 + m.Y2.h2L + m.h22 = m.h23 + m. (Y3+Y2).h3L
?Y3=
????-??????
Application numérique :
(??????-??????)-????.(??????-??????)
Point
|
P (bar)
|
T(°C)
|
h (kJ/kg)
|
3
|
28
|
330
|
3080.8
|
3L
|
28
|
191
|
812.45
|
22
|
184
|
195
|
837.34
|
23
|
181.5
|
219
|
943.95
|
2L
|
39.2
|
215
|
920.96
|
|
Y3=
(943.95-837.35)-0.05.(920.96-812.45)
3080.8-821.45
|
= 0.045.
|
|
· Chapitre III Résultats et
discussion
60
RHP1 :
Soit Y6 le débit massique relatif au point 6
Figure III.8 Schéma thermodynamique de
RHP1
Le bilan énergétique : m6.h6 +
(m3+m2).h3L+ m.h21 = m.h22 + (m2+m3+m6).h6L
Y6.m.h6 + m.(Y2+Y3)h3L+m.h21=m.h22+m.(Y2+Y3+Y6).h6L
Avec : Y6 = m6
??
|
Donc : Y6 =
(h????-h????)-(Y??+Y??).(h????-h????)
h??-h????
|
|
Application numérique :
Point
|
P(bar)
|
T(°C)
|
h(kJ/kg)
|
6
|
12.2
|
449
|
3369.2
|
6L
|
12.2
|
166
|
701.76
|
21
|
28
|
191
|
812.45
|
3L
|
28
|
191
|
812.45
|
22
|
184
|
195
|
837.34
|
|
Y6 = (837.35-728.74)-0.095.(812.45-701.76)
3369.2-701.76
|
= 0.0367.
|
|
· Chapitre III Résultats et
discussion
61
RBP4 :
Soit Y7 le débit massique relatif au point 7
Figure III.9 Schéma thermodynamique de
RBP4
Le bilan énergétique :
m7.h7 + m.h18 = m7.h7L + m h19
Avec : Y7 = m7
??
Y7.(h7- h7L) = h19 - h18 Donc : Y7 =
??????-??????
????-??????
Application numérique :
Point
|
P(bar)
|
T(°C)
|
h(kJ/kg)
|
7
|
6.8
|
345
|
3152.01
|
7L
|
6.8
|
126
|
529.62
|
18
|
15.7
|
130
|
546.31
|
19
|
15.7
|
160
|
675.41
|
|
Y7 = 675.41-546.31
3152.01-529.62
|
= 0.049
|
|
· Chapitre III Résultats et
discussion
62
RBP3 :
Soit Y8 le débit massique relatif au point 8
Figure III.10 Schéma thermodynamique de
RBP3
Le bilan énergétique : m8.h8 +
m7.h7L + m.h17 = (m8+m7).h8L + m.h18
Y8.(h8 - h8L) = Y7.(h8L - h7L) + (h18 - h17)
Avec : Y8 = m8
??
|
Donc : Y8 =
(??????-??????)-????.(??????-??????)
????-??????
|
|
Application numérique :
Point
|
P(bar)
|
T(°C)
|
h(kJ/kg)
|
8
|
6.8
|
240
|
2929.63
|
8L
|
6.8
|
97
|
406.87
|
17
|
15.7
|
101
|
424.41
|
7L
|
6.8
|
126
|
529.62
|
18
|
15.7
|
130
|
546.31
|
|
Y8 = (564.31-424.41)-0.049.(529.62-406.87)
2929.63-406.87
|
= 0.053
|
|
· Chapitre III Résultats et
discussion
63
RBP2 :
Soit Y9 le débit massique relatif au point 9.
Figure III.11 Schéma thermodynamique de
RBP2
Le bilan énergétique :
m9.h9 + m.h16 + (m7 + m8).h8L = m.h17 + (m9 + m8 + m9).h9L
Avec : Y9 = m9
??
Y9.(h9 - h9L) = (h17 - h16) + (Y8 - Y7).(h9L - h8L), Donc :
Y9
=
(??????-??????)-(????+????).(??????-??????)
????-??????
Application numérique :
Point
|
P(bar)
|
T(°C)
|
h(kJ/kg)
|
16
|
18
|
61
|
255.31
|
9
|
6.8
|
160
|
2741.49
|
9L
|
6.8
|
57
|
239.16
|
8L
|
6.8
|
97
|
406.87
|
17
|
15.7
|
101
|
424.41
|
|
Y9 = (424.41-255.31)-(0.053+0.049).(406.87-239.16)
2741.09-239.19
|
= 0.06.
|
|
· Chapitre III Résultats et
discussion
RBP1 :
Soit Y11 le débit massique relatif au point 11
Figure III.12 Schéma thermodynamique de
RBP1
Le bilan énergétique : m11.h11 +
m.h15 + (m8+m7+m9).h9L = m.h16 + (m9+m7+m8+m11).h11L
Avec : Y11 = m11
?? ? Y11.(h11-h11L) = (h16-h15) + (Y8+Y7+Y9).(h11L-h9L).
? Y11 = ??????-????????
(??????-??????)- (????+????+????).(??????-????????)
64
Application numérique :
Point
|
P(bar)
|
T(°C)
|
h(kJ/kg)
|
11
|
1.18
|
70.2
|
2687.92
|
11L
|
1.18
|
36
|
150.92
|
15
|
20
|
40
|
167.39
|
16
|
18
|
61
|
255.31
|
9L
|
6.8
|
57
|
239.16
|
|
Y11 = (255.31-167.39)-(0.049+0.053+0.06).(239.16-150.92)
(2687.92-150.92)
|
= 0.029.
|
|
| 
