Приклад постановки задачі оптимізації по визначенню оптимальної ступені регенерації теплоти в установці перегонки нафти з одноразовим випарюванням

-витрата насиченої пари:

G_Г=4кг/с

-кипіння води:

Т_Г^К=140 ^ОС

-початкова та кінцева температурагазу:

Т_Г=780 ^ОС

Т_Г^К=350 ^ОС

-нижча теплота спалення палива:

Q_H^P=17М Дж/кг

-вартість палива:

С_В=0,017 грн/кг

-річні витрати на 1м² поверхні теплообміну:

С_А=11 грн/м² на рік

-зовнішній та внутрішній діаметр труби:

d_H/d_BH=95/87 мм

-ККД насосів:

η=0,85

-тривалість роботи теплообмінника:

τ=7200 год/рік

-вартість електроенергії:

С_N=0,01 грн/кВт рік

-коефіцієнт опорів:

φ₁=4; φ₂=5

-теплопровідність матеріалу трубок:

λ_w=45 Вт/мК

-коефіцієнт використання теплоти у парогенераторі:

η_ПГ=0,8

- теплообмінник-регенератор

D_k=1м

d_n=0.025 м

l_T=4 м

- теплообмінник-підігрівач

D_k=0.65 м

d_n=0.02 м

l_T=4 м

n=800 шт

δ=0,0025 м

- теплообмінник-холодильник*

Нафта:

С_с=2078,6 кДж/кг

ρ_с=891 кг/м³

λ_с=0,132 Вт/мК

υ_с=30,07*10⁵ м²/с

Т_Х=20 ^ОС

Т_Х^К=250 ^ОС

L=28.935 кг/с

Вода:

С₂=1985 кДж/кгК

ρ₂=809 кг/м³

λ₂=0,145 Вт/мК

υ_с=3,024*10⁶ м²/с

Т₀=10 ^ОС

G_V=4,3403 кг/с

Дистилят:

С₁=2673,4кДж/кг

ρ₁=714 кг/м³

λ₁=0,132 Вт/мК

υ₁=1,082*10⁶ м²/с

Т_Г=100 ^ОС

Т_Г^К=25 ^ОС

G₁=5.787 кг/с

Пара:

С₃=2650 кДж/кгК

ρ₃=674 кг/м³

λ₃=0,362 Вт/мК

υ₃=0,276*10⁶ м²/с

Т_ГР=300^ОС

G_Х=2,8935 кг/с