ТЕПЛОВА ІНТЕГРАЦІЯ КОМПРЕСІЙНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ НА МОЛОЧНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ

Автор(и)

  • Сергій Миколайович Биканов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-7642-9415
  • Тетяна Геннадіївна Бабак Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2944-5110
  • Роман Сергійович Стоцький Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.01.14

Ключові слова:

теплова інтеграція, пінч-аналіз, гарячі та холодні утиліти, складені криві, рекуперація, холодоагент, холодильна установка, молочні підприємства

Анотація

За допомогою методів пінч-аналізу проведено теплову інтеграцію аміачної компресійної холодильної установки, яка використовується на молочних виробництвах. За основу взята принципова схема з холодопродуктивністю 1000 кВт. Для даної холодопродуктивності було розраховано основні температури циклу, витрату холодоагенту, його питому теплоємність. На основі цих даних сформовано потокову таблицю, що включала гарячий потік холодоагенту – аміаку – і два холодних потоки: воду на хімводоочистку і воду на технологію. Гарячий потік аміаку було розбито на три потоки: охолодження парів аміаку, конденсація і переохолодження. Було визначено потокові теплоємкості і теплове навантаження (зміну тепловмісту) потоків. На основі техніко-економічних розрахунків для даної схеми визначено мінімальну різницю температур в теплообмінному обладнанні DTmin = 8°С, для якої було побудовано складені криві потоків. За допомогою метода табличного алгоритму визначено температуру пінча для гарячих і для холодних потоків. Визначено мінімальні значення потужності гарячих та холодних утиліт QHmin і QСmin та потужність рекуперації, яка склала 701,8 кВт. Побудовано сіткову діаграму і розташовано теплообмінники у відповідності із СР та N правилами. На основі сіткової діаграми запропоновано технологічну схему після реконструкції, яка включає встановлення трьох рекуперативних теплообмінників, одного охолоджувача та двох нагрівачів для досягнення цільових температур і витрати потоків. В якості теплообмінного обладнання запропоновано використання пластинчатих теплообмінників фірми Alfa Laval. Строк окупності запропонованого рішення складає приблизно два роки.

Біографії авторів

Сергій Миколайович Биканов, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент кафедри «Інтегрованих технологій, процесів та апаратів»;
м. Харків.

Тетяна Геннадіївна Бабак, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

доцент кафедри «Інтегрованих технологій, процесів та апаратів»; м. Харків.

Роман Сергійович Стоцький, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

студент, кафедра «Інтегрованих технологій, процесів та апаратів»; м. Харків.

Посилання

Obshaya tehnologiya pishevyh proizvodstv. (pod red. Kovals¬

koj L.P.). M, Kolos, 1993, 384 p.

Smit R., Klemesh J., Tovazhnyanskij L.L., Kapustenko P.A., Ulev L.M. Osnovy integracii teplovyh processov.– Kharkov: NTU «KhPI». 2000.–456 p.

Smith R. Chemical Process Design and Integration. Chichester. McGraw-Hill, John Wiley and Sons Ltd. 2005, 687 p.

Kemp Ian C. Pinch Analysis and Process Integration. – OXFORD. Elsevier Ltd. 2007, 396 p.

Tovazhnyanskij L.L., Kapustenko P.A., Ulev L.M., Boldyrev S.A., Arseneva O.P., Tarnovskij M.V. Integraciya teplovyh processov na ustanovke pervichnoj pererabotke nefti AVT A 12/2 pri rabote v zimnee vremya. // Teoreticheskie osnovy himicheskoj tehnologii. – 2009.–V.43.–№6.–P. 665-676

Tovazhnyanskij L.L., Kapustenko P.A., Ulev L.M., Boldyrev S.A. Uluchshenie teplovoj integracii na saharnyh zavodah. // Integrovani tehnologiyi ta energozberezhennya. – Harkiv – NTU «KhPI». – 2002. – №2. – P. 11-16

Bykanov S.M., Babak T.G., Danilov Yu.B., Bykanova V.V. Zastosuvannya metodu pinch-analizu pri provedenni teplovoyi integraciyi procesu viparyuvannya hloridu magniyu. // Integrovani tehnologiyi ta energozberezhennya. – Kharkiv – NTU «KhPI».– 2020.– №1.– P. 13-21

Ovcharenko V.S., Afonskij V.L. Osnovnye aspekty kompleksnogo podhoda k rasshireniyu primeneniya amiachnogo obrudovaniya v holodilnoj promyshlennosti. // Holodilnaya tehnika.–2001. –№7,– P. 13-15

Tovazhnyanskyy L., Sherstyuk V., Kapustenko P., Khavin G., Perevertaylenko O., Boldyrev S., Garev A. Plate heat exchangers for environmentally friendly heat pumps. // Chemical Engineering Transactious. Volume 12, 2007, P. 213-217

Tovazhnyanskij L.L., Kapustenko P.A., Havin G.L., Arseneva O.P. Plastinchatye teploobmenniki v teplosnabzhenii.: Monografiya. – Kharkov: NTU «KhPI», 2007

Panno G., Auguanno S., Messineo A., Panno D. Ammonia heat pump for energy saving in food industrial processes: the case of cheese factory. IIR Conference: Ammonia Refrigerating System, Reneval and Improvement, Ohrid, 2005.

Tovazhnyanskij L.L., Garev A.O., Arseneva O.P., Perevertajlen¬ko A.Yu. Perspektivy ispolzovaniya vysokoeffektivnyh plastinchatyh teploobmennyh apparatov pri integracii teplonasosnyh tehnologij v promyshlennye holodilnye cikly. // Integrovani tehnologiyi ta energozberezhennya. – Kharkiv – NTU «KhPI». – 2008. – №4. – P.33-42.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-15