ТЕПЛОВА ІНТЕГРАЦІЯ КОМПРЕСІЙНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ НА МОЛОЧНИХ ПІДПРИЄМСТВАХ
Ключові слова:
теплова інтеграція, пінч-аналіз, гарячі та холодні утиліти, складені криві, рекуперація, холодоагент, холодильна установка, молочні підприємстваАнотація
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.
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.
