وقتی پایداری را در صنایع سنگین می شنوید، ذهن اغلب به سمت پنل های خورشیدی یا جذب کربن می رود. این یک دید باریک است. کار واقعی و سخت در بهینه سازی سیستم هایی که قبلاً 24 ساعته در حال اجرا هستیم اتفاق می افتد. مبدل های هوا خنک (ACEs) را بگیرید. آنها فناوری جدیدی نیستند، اما نقش آنها در کاهش مصرف آب و کاهش ضایعات عملیاتی بسیار کمرنگ است. من پروژههایی را دیدهام که در آنها وسواس به فناوریهای سرآمد بود، در حالی که کولر هوای فروتن، که بهدرستی مشخص شده بود، معیارهای زیستمحیطی کارخانه را بالا برد. پیوند همیشه مستقیم نیست، اما عمیقاً مادی است.
معادله آب: بیش از صفر
همه می دانند که ACE ها آب خنک کننده را از بین می برند. اما پیروزی پایداری فقط به صفر رساندن تخلیه آب در یک بروشور نیست. این در مورد دور زدن کل زنجیره هزینه پنهان آب است. من در مورد تصفیه خانه های شیمیایی، مدیریت انفجار، و گراز انرژی که شبکه پمپ آب خنک کننده است صحبت می کنم. من به یاد میآورم که برای یک پردازنده شیمیایی در منطقهای تحت تنش آب مقاومسازی شده باشد. آنها از نظر قانونی موظف به کاهش قرعه کشی بودند. ما بانکی از پوسته و لوله را با یک بسته نرم افزاری خنک شده با هوا عوض کردیم. پس انداز فوری میلیون ها گالن در سال بود، مطمئنا. اما سود بزرگتر جدا کردن ظرفیت تولید آنها از سیاست آب محلی بود. گزارش پایداری آنها یک آیتم خطی دریافت کرد، اما مشخصات ریسک عملیاتی آنها اساساً تغییر کرد.
با این حال، یک گرفتاری وجود دارد. خنک کردن هوا یک گلوله جادویی برای هر فرآیندی نیست. دمای هوای محیط نیروی محرکه شماست و در آب و هوای گرمتر، شما با یک مبادله روبرو هستید. ممکن است به یک ناحیه صورت بزرگتر یا یک مجموعه هیبریدی نیاز داشته باشید. من در پروژه ای شرکت کرده ام که در آن به اندازه کافی مدل سازی نشده است. اندازه ACE ها برای اوج دمای تابستان کمتر بود که منجر به ناکارآمدی جزئی فرآیند شد که در ابتدا برخی از دستاوردهای انرژی را جبران کرد. ما یاد گرفتیم که همیشه شبیه سازی های سالانه را اجرا کنیم، نه فقط محاسبات نقطه طراحی. را پایداری مزیت سالانه و تجمعی است، بنابراین طراحی شما باید بدترین و بهترین روزهای آب و هوایی را در نظر بگیرد.
اینجاست که تولیدکنندگان با تجربه واقعی در زمینه ارزش خود را ثابت می کنند. شرکتی مانند Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co.,Ltd که بر فناوری خنک کننده صنعتی تمرکز دارد، این را درک می کند. شما می توانید از رویکرد آنها در shenglincoolers.com- این فقط در مورد فروش یک واحد نیست، بلکه مهندسی راه حلی است که متناسب با شرایط جوی محلی و وظیفه فرآیند باشد. طراحیهای آنها اغلب درایوهای سرعت متغیر روی فنها را از ابتدا به کار میگیرند، که برای مدیریت هوشمندانه این مبادله انرژی و آب کلیدی است.
ردپای انرژی: بحث فن در مقابل پمپ
فشار بک کلاسیک انرژی است. آنها می گویند که طرفداران انرژی بیشتری نسبت به پمپ ها مصرف می کنند. این یک ساده سازی بیش از حد است. بله، هوای متحرک کارایی کمتری نسبت به حرکت آب به ازای واحد گرمای انتقال یافته دارد. اما شما فقط درایور را مقایسه می کنید. ردپای انرژی یک سیستم خنک کننده آبی شامل پمپ ها، تصفیه خانه آب و برج های خنک کننده است. آن طرفداران برج مصرف کنندگان انبوهی هستند. وقتی همه چیز را جمع کنید، یک سیستم خنک کننده هوای مدرن و خوش طراحی با لوله های باله بهینه شده و فنهای کنترلشده میتوانند یکنواخت شوند یا بیرون بیایند، مخصوصاً وقتی انرژی گرمایش و تصفیه آب حذف شده را در نظر بگیرید.
ما این را در پروژه ایستگاه کمپرسور گاز ثابت کردیم. در طراحی اولیه، یک حلقه خنک کننده آب نامیده می شد. هنگامی که ما یک تجزیه و تحلیل کامل انرژی چرخه عمر انجام دادیم، گزینه ACE هزینه کل انرژی را در طول 10 سال 15٪ کمتر نشان داد. ضربه زننده؟ بیشترین صرفه جویی حاصل از حذف دوز شیمیایی ثابت و گرمایش انفجاری بود. اپراتورها تا زمانی که قبوض آب و برق سال اول را دیدند، شک داشتند. مصرف برق فنها قابل مشاهده بود و اندازهگیری آن آسان بود، اما تعداد بیشمار بارهای کوچک سیستم آب، کاهش هزینههای نامرئی بود.
انرژی نگهداری یکی دیگر از عوامل پنهان است. یک سیستم آب نیاز به هوشیاری مداوم در برابر رسوب گذاری و رسوب زیستی دارد. این به معنای خاموشی تعمیر و نگهداری، تمیز کردن شیمیایی - همه فعالیت های انرژی بر است. یک کولر هوا بیشتر به تمیز نگه داشتن باله ها نیاز دارد. در محیط های گرد و غبار، این یک کار است، اما قابل پیش بینی است و اغلب می توان آن را به صورت آنلاین انجام داد. قابلیت اطمینان مستقیماً با اجتناب از اختلالات فرآیند و شعله ور شدن یا ضایعات مرتبط به عملکرد پایدار کمک می کند.
طول عمر مواد و تفکر چرخه زندگی
پایداری فقط مربوط به عملیات نیست؛ این در مورد این است که سخت افزار چقدر دوام می آورد و چه اتفاقی برای آن می افتد. هسته یک مبدل هوا خنک، دسته لوله پره دار است. خوردگی دشمن است. در سیستم های آبی، شما با خوردگی داخلی و پوسته پوسته شدن مبارزه می کنید. با ACE ها، شما در حال مبارزه با خوردگی خارجی و جوی هستید. به نظر می رسد این یک تغییر، نه حذف، یک مشکل است. اما در عمل، قابل مدیریت تر است. شما می توانید موادی را انتخاب کنید - مانند پره های فولادی گالوانیزه گرم یا پره های آلومینیومی برای خدمات خاص - که با فضای محلی مناسب است. چرخه زندگی اغلب طولانی تر است.
به یاد دارم که بسته های ACE 20 ساله را در یک پالایشگاه بازرسی کردم که هنوز با کمترین تخریب در خدمت بودند. یک بسته نرم افزاری مشابه با آب خنک می بایست حداقل یک بار در آن دوره لوله گذاری مجدد شده باشد. این لولهکشی یک ضرر پایداری است: استخراج بیشتر مس نیکل، تولید، حمل و نقل و انرژی برای خود کار تعمیر. عمر طولانی یک ACE قوی کمک مستقیم به کاهش توان عملیاتی مواد است. تاکید SHENGLIN بر علم مواد و فناوریهای پوشش برای محیطهای مختلف نشاندهنده این درک عمیق صنعت است - این فقط ساخت یک خنککننده نیست، بلکه ساخت یک دارایی بادوام است.
پایان عمر نیز تمیزتر است. یک بسته کولر هوا تا حد زیادی فلزی است و بسیار قابل بازیافت است. هیچ لجن آلوده یا جداسازی مواد پیچیده ای مانند یک بسته کولر آبی ناموفق که با سال ها رسوبات شیمیایی آلوده شده است وجود ندارد. در زمان از کار افتادن، فولاد و مس/آلومینیوم به راحتی عمر دومی پیدا می کنند.
ادغام با بازیابی حرارت زباله
اینجاست که جالب می شود. کولرهای هوا اغلب به عنوان نقطه پایانی در نظر گرفته می شوند - دفع گرما به جو. اما با تغییر در طرز فکر، آنها به یک تسهیل کننده تبدیل می شوند بازیابی حرارت هدر رفته. در بسیاری از فرآیندها، گرمای دفع شده توسط ACE در درجه حرارت مناسبی قرار دارد. با طراحی ACE نه به عنوان یک واحد مستقل، بلکه به عنوان بخشی از یک شبکه یکپارچه سازی گرما، می توانید از آن برای پیش گرم کردن جریان های فرآیند ورودی یا حتی تغذیه گرمای با درجه پایین به چیلرهای جذبی استفاده کنید.
ما این کار را در مقیاس آزمایشی در یک سایت پتروشیمی انجام دادیم. کندانسور بالای یک ستون تقطیر، معمولاً یک ACE، مجدداً لوله شد تا ابتدا گرما را با جریان تغذیه ستون مبادله کند. این باعث کاهش وظیفه دیگ بخار اولیه شد. سپس ACE بار حرارتی باقیمانده را کنترل کرد. این پروژه مشکلاتی داشت - کنترل مشکل بود زیرا تغییرات دمای هوا اکنون بر پارامتر فرآیند بالادست تأثیر می گذارد. این نیاز به منطق کنترل هوشمندتر داشت، نه فقط سخت افزار بزرگتر. این یک موفقیت جزئی بود، اما نشان داد که جهش پایداری واقعی از تفکر سیستمی ناشی میشود، نه تعویض اجزا.
نکته کلیدی این است که طراحی مبدل های حرارتی را به صورت مجزا متوقف کنید. افزایش پایداری ناشی از خود ACE نیست، بلکه به شما امکان می دهد نمودار جریان گرمای گیاه را دوباره تصور کنید. این یک سینک منعطف تر و مبتنی بر هوا است که می تواند به طور استراتژیک قرار گیرد و اندازه آن را باز کند تا نقاطی را که یک شبکه آب سفت و سخت ممکن است به آنها رسیدگی نکند باز کند.
مصالحه در دنیای واقعی و خرید اپراتور
همه اینها روی کاغذ خوب به نظر می رسد، اما این زمینه شرایط را دیکته می کند. سر و صدا یک موضوع بزرگ است. باتری بزرگ مبدل های هوا خنک می تواند صدا داشته باشد. مقررات نویز اجتماعی می تواند شما را مجبور کند که تضعیف کننده ها یا محدودیت های سرعت را اضافه کنید که بر عملکرد تأثیر می گذارد. من پروژهای را دیدهام که در آن طراحی زیبا و کارآمد ACE باید با فنهای کمسرعت و بستههای بزرگتر دوباره مهندسی میشد تا محدودیت ۵۵ دسیبل (A) در خط حصار برآورده شود. هزینه سرمایه بالا رفت و بهره وری انرژی اندکی کاهش یافت. انتخاب پایدار باید عملکرد فنی را با مجوز اجتماعی برای فعالیت متعادل کند.
پذیرش اپراتور یک مانع دیگر است. مهندسان کارخانه ای که حرفه خود را صرف مدیریت شیمی آب و انفجار برج کرده اند، می توانند نسبت به فناوری ای که به نظر می رسد کنترل را به آب و هوا می سپارد، محتاط باشند. پیاده سازی های موفق همیشه اپراتورها را زود درگیر می کرد. ما کارگاههایی برگزار میکردیم که به آنها صفحههای کنترلی، نحوه واکنش به یک طوفان ناگهانی باران (که کارایی را بهبود میبخشد!) و نحوه تمیز کردن بستهها را به آنها نشان میدادیم. تبدیل آنها به بخشی از راه حل، شکاکان را به طرفداران تبدیل کرد. اعمال روزانه آنها - مانند تمیز نگه داشتن بانکهای باله - کمک مستقیمی به کارخانه شد اهداف پایداری.
در نهایت، مبدلهای خنککننده هوا با ارائه مسیری برای دفع حرارت سادهتر، انعطافپذیرتر و کارآمدتر، پایداری را افزایش میدهند. آنها نظمی را در طراحی تحمیل می کنند که هزینه های کامل چرخه عمر و زمینه محیطی را در نظر می گیرد. آنها پاسخ درستی برای تک تک وظایف نیستند، اما در جایی که مناسب هستند، فقط مصرف آب را کاهش نمی دهند - آنها اساساً رابطه یک گیاه را با ورودی های منابع طبیعی آن دوباره سیم کشی می کنند. تقویت سیستمیک، بی سر و صدا، و در درازمدت، دگرگون کننده است. این نوعی مهندسی است که خبرساز نمی شود، اما کاملاً سوزن را حرکت می دهد.
