Kuidas õhkjahutusega soojusvahetid säästlikkust suurendavad? 

Kui kuulete rasketööstuse jätkusuutlikkust, hüppavad mõtted sageli päikesepaneelide või süsiniku kogumise juurde. See on kitsas vaade. Tõeline ja raske töö toimub süsteemide optimeerimisel, mida me juba kasutame ööpäevaringselt. Võtke õhkjahutusega soojusvahetid (ACE). Need ei ole uued tehnoloogiad, kuid nende roll veekasutuse vähendamisel ja tegevusjäätmete kärpimisel on tohutult alamängitud. Olen näinud projekte, kus kinnisideeks oli pealkirju haarav tehnoloogia, samal ajal kui tagasihoidlik õhujahuti, mis oli korralikult ette nähtud, tegi tehase keskkonnamõõdikute jaoks raskeid ülesandeid. Link ei ole alati otsene, kuid see on väga oluline.

Vee võrrand: rohkem kui lihtsalt null

Kõik teavad, et ACE eemaldab jahutusvee. Kuid säästva arengu võit ei seisne ainult selles, et brošüüril on vee väljalaskmine null. See tähendab kogu vee varjatud kuluahela kõrvalehoidmist. Ma räägin keemilistest puhastusjaamadest, puhumisjuhtimisest ja energiast, mis on jahutusveepumpade võrk. Tuletan meelde keemiatöötlemisseadme moderniseerimist veekoormusega piirkonnas. Neile anti seaduslik volitus loosimist vähendada. Vahetasime korpuse ja torude panga õhkjahutusega komplekti vastu. Vahetu kokkuhoid oli miljoneid galloneid aastas, kindlasti. Kuid suurem kasu oli nende tootmisvõimsuse lahtisidumine kohalikust veepoliitikast. Nende jätkusuutlikkuse aruanne sai rea, kuid nende operatsiooniriski profiil muutus põhjalikult.

Siiski on konks. Õhkjahutus ei ole iga protsessi jaoks võlu. Ümbritseva õhu temperatuur on teie liikumapanev jõud ja kuumemas kliimas seisate silmitsi kompromissiga. Võimalik, et vajate suuremat näopiirkonda või hübriidset seadistust. Olen osalenud projektis, kus seda polnud piisavalt modelleeritud. ACE-d olid suviste tipptemperatuuride jaoks alamõõdulised, mis tõi kaasa protsessi kerge ebatõhususe, mis algselt kompenseeris teatud energiakasu. Õppisime alati käivitama aastapõhiseid simulatsioone, mitte ainult projekteerimispunktide arvutusi. The jätkusuutlikkus kasu on iga-aastane ja kumulatiivne, nii et teie kujundus peab arvestama halvima ja parima ilmaga.

Siin tõestavad oma väärtust tõelise kogemusega tootjad. Selline ettevõte nagu Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co., Ltd, mis keskendub tööstuslikule jahutustehnoloogiale, mõistab seda. Saate aru nende lähenemisest aadressil shenglincoolers.com— see ei tähenda ainult üksuse müüki, vaid lahenduse väljatöötamist, mis sobib kohaliku kliima ja protsessiga. Nende konstruktsioonides on sageli juba algusest peale ventilaatoritel muudetava kiirusega ajamid, mis on energia ja vee kompromissi arukalt haldamisel võtmetähtsusega.

Energia jalajälg: debatt ventilaatori ja pumba vastu

Klassikaline tagasilöök on energia. Nad ütlevad, et ventilaatorid kasutavad rohkem energiat kui pumbad. See on liigne lihtsustamine. Jah, liikuv õhk on vähem efektiivne kui vee liikumine ülekantud soojusühiku kohta. Kuid te võrdlete ainult juhti. Vesijahutussüsteemi energiajalajälg hõlmab pumpasid, veepuhastusjaama ja jahutustorne. Need tornifännid on suured tarbijad. Kui see kõik kokku võtta, siis kaasaegne hästi läbimõeldud õhkjahutussüsteem optimeeritud uimetorud ja juhitavad ventilaatorid võivad kasu saada või ette tulla, eriti kui võtta arvesse kaotatud vee soojendamise ja töötlemise energiat.

Tõestasime seda gaasikompressorijaama projektiga. Esialgne disain nõudis vesijahutussilmust. Kui tegime kogu elutsükli energiaanalüüsi, näitas ACE valik 10 aasta jooksul 15% madalamat energia kogukulu. Kicker? Suurem osa säästust tuli pideva kemikaalide doseerimise ja läbipuhutava kuumutamise kaotamisest. Operaatorid olid skeptilised, kuni nägid esimese aasta kommunaalmakseid. Ventilaatorite võimsus oli nähtav ja seda oli lihtne mõõta, kuid veesüsteemi lugematu arv väikeseid koormusi oli olnud nähtamatu kulukahane.

Hooldusenergia on veel üks varjatud tegur. Veesüsteem nõuab pidevat valvsust katlakivi ja biomäärdumise vastu. See tähendab hooldusseiskamisi, keemilisi puhastusi – kõiki energiamahukaid tegevusi. Õhujahuti vajab enamasti uimed puhtana hoidmist. Tolmustes keskkondades on see ülesanne, kuid see on etteaimatav ja sageli saab seda teha võrgus. Töökindlus aitab otseselt kaasa jätkusuutlikule toimimisele, vältides protsessi häireid ja sellega seotud põletamist või raiskamist.

Materjali pikaealisus ja elutsükli mõtlemine

Jätkusuutlikkus ei seisne ainult toimimises; see puudutab seda, kui kaua riistvara kestab ja mis sellega juhtub. Õhkjahutusega soojusvaheti südamik on ribidega torukimp. Korrosioon on vaenlane. Veesüsteemides võitlete sisemise korrosiooni ja katlakivi tekkega. ACE-dega võitlete välise atmosfääri korrosiooniga. See näib olevat probleemi nihe, mitte kõrvaldamine. Kuid praktikas on see paremini juhitav. Konkreetsete teenuste jaoks saate valida materjale, nagu kuumtsingitud terasest ribid või alumiiniumribid, mis sobivad kohaliku atmosfääriga. Elutsükkel on sageli pikem.

Mäletan, et kontrollisin rafineerimistehases 20-aastaseid ACE komplekte, mis olid endiselt kasutuses minimaalse lagunemisega. Võrreldav vesijahutusega kimp oleks selle perioodi jooksul vähemalt korra uuesti torustatud. See ümbervoolamine on jätkusuutlikkuse kaotus: rohkem vase-nikli kaevandamine, tootmine, transport ja energia remonditöödeks. Tugeva ACE pikk kasutusiga aitab otseselt kaasa materjali läbilaskevõime vähenemisele. SHENGLINi rõhuasetus materjaliteadusele ja kattetehnoloogiatele erinevate keskkondade jaoks räägib sellest sügavast tööstuse mõistmisest – see ei ole lihtsalt jahuti ehitamine, vaid ka vastupidava vara ehitamine.

Ka eluea lõpp on puhtam. Õhujahuti komplekt on suures osas metallist ja väga taaskasutatav. Puudub saastunud muda ega keeruline materjali eraldamine, nagu ebaõnnestunud vesijahuti, mis on määrdunud aastatepikkuste keemiliste ladestustega. Dekomisjoneerimisel saavad teras ja vask/alumiinium kergesti teise elu.

Integratsioon heitsoojuse taaskasutamisega

Siin läheb asi huvitavaks. Õhujahuteid peetakse sageli lõpp-punktiks - soojuse tagasilükkamine atmosfääri. Kuid mõtteviisi muutumisega saavad nad abistajateks jääksoojuse taaskasutamine. Paljudes protsessides on ACE poolt tagasi lükatud soojus korralikul temperatuuril. Projekteerides ACE mitte eraldiseisva seadmena, vaid soojuse integreerimisvõrgu osana, saate seda kasutada sissetulevate protsessivoogude eelsoojendamiseks või isegi madala kvaliteediga soojuse suunamiseks absorptsioonjahutitesse.

Proovisime seda katseskaalal naftakeemiatööstuses. Destilleerimiskolonni, tavaliselt ACE, õhukondensaator ühendati uuesti, et esmalt vahetada soojust kolonni toitevooluga. See vähendas esmase katla töökoormust. Seejärel käsitles ACE ülejäänud soojuskoormust. Projektil oli probleeme – juhtimine oli keeruline, kuna õhutemperatuuri kõikumine mõjutas nüüd ülesvoolu protsessi parameetrit. See nõudis nutikamat juhtimisloogikat, mitte ainult suuremat riistvara. See oli osaline edu, kuid rõhutas, et tõeline jätkusuutlikkuse hüpe tuleneb süsteemsest mõtlemisest, mitte komponentide vahetamisest.

Peamine on lõpetada soojusvahetite projekteerimine isoleeritult. Jätkusuutlikkuse suurendamine ei tulene ACE-st endast, vaid sellest, kuidas see võimaldab teil tehase soojusvoo diagrammi uuesti ette kujutada. See on paindlikum õhul põhinev kraanikauss, mida saab strateegiliselt paigutada ja määrata nii, et see vabastaks pigistuspunktid, mida jäik veevõrk ei pruugi lahendada.

Reaalse maailma kompromissid ja operaatori sisseost

Kõik see kõlab paberil hästi, aga valdkond dikteerib tingimusi. Müra on suur. Suur õhkjahutusega soojusvahetite aku võib olla valju. Ühenduse müraeeskirjad võivad sundida teid lisama summuteid või kiiruspiiranguid, mis mõjutavad jõudlust. Olen näinud projekti, kus ilus ja tõhus ACE-disain tuli ümber kujundada madalama kiirusega ventilaatorite ja suuremate komplektidega, et saavutada piirde 55 dB(A) piir. Kapitalikulu tõusis ja energiatõhusus veidi langes. Jätkusuutlik valik pidi tasakaalustama tehnilist jõudlust sotsiaalse tegevusloaga.

Operaatori aktsepteerimine on veel üks takistus. Tehaseinsenerid, kes on veetnud oma karjääri veekeemia ja tornide õhkimise juhtimisega, võivad olla ettevaatlikud tehnoloogia suhtes, mis näib andvat kontrolli ilmastikule. Edukad juurutused kaasasid operaatorid alati varakult. Korraldaksime töötubasid, kus näidati neile juhtekraane, kuidas reageerida äkilisele vihmasajule (mis suurendab tõhusust!) ja kuidas kimpe puhastada. Nende muutmine lahenduse osaks muutis skeptikuid advokaatideks. Nende igapäevased tavad – nagu uimekaldade puhtana hoidmine – aitasid otseselt tehase tegevusse kaasa jätkusuutlikkuse eesmärgid.

Lõppkokkuvõttes suurendavad õhkjahutusega soojusvahetid jätkusuutlikkust, pakkudes võimalust lihtsamaks, vastupidavamaks ja materiaalselt tõhusamaks soojuse hülgamiseks. Need sunnivad disainis järgima distsipliini, mis arvestab kogu elutsükli kulusid ja keskkonna konteksti. Need ei ole õige vastus iga üksiku ülesande täitmiseks, kuid seal, kus need sobivad, ei vähenda nad ainult veekasutust – nad loovad põhimõtteliselt ümber tehase suhte selle loodusvarade sisenditega. Tõuge on süsteemne, vaikne ja pikemas perspektiivis muutlik. See on selline inseneritöö, mis ei tee pealkirju, kuid liigutab absoluutselt nõela.