როდესაც გესმით "მდგრადობა" ჩვენს საქმიანობაში, უშუალო ფიქრი ხშირად გადადის მზის პანელებზე ან ქარის ტურბინებზე. მაგრამ მძიმე მრეწველობაში - ქიმიურ ქარხნებში, გადამამუშავებელ ქარხნებში, ელექტროენერგიის გენერაციაში - არის კომპლექტი, რომელიც ჩუმად ახორციელებს მძიმე ტვირთის აწევას ათწლეულების განმავლობაში: ჰაერით გაგრილებული სითბოს გადამცვლელი (ACHE). მე მინახავს ძალიან ბევრი პრეზენტაცია, სადაც ის მხოლოდ „გულშემატკივართა და ფარფლის მილების შეკვრას“ წარმოადგენს, რაც მთელ აზრს აცდენს. რეალური ამბავი არ არის მის ძირითად ფუნქციაში; ეს არის ის, თუ როგორ წყვეტს მისი თანდაყოლილი დიზაინის ფილოსოფია რესურსებზე ინტენსიური გაგრილების მარცვლებს. მას არ სჭირდება წყლის უზარმაზარი რაოდენობა ფუნქციონირებისთვის. ეს ერთი ფაქტი მთლიანად ცვლის მდგრადობის გაანგარიშებას, განსაკუთრებით წყლის დეფიციტურ რეგიონებში. მაგრამ ეს არ არის ჯადოსნური ტყვია. მე ვიყავი ისეთ საიტებზე, სადაც ცუდად განსაზღვრული ან შენარჩუნებული ერთეული ხდება ენერგეტიკული ღორი, რაც მთლიანად ძირს უთხრის მის გარემოსდაცვით ლოგიკას. მაშ, როგორ აძლიერებენ ისინი რეალურად მდგრადობას? ეს არის პირდაპირი ზემოქმედებისა და დახვეწილი, სისტემური უპირატესობების ნაზავი, რომელსაც თქვენ მხოლოდ აფასებთ მათ სფეროში ნახვის შემდეგ, როგორც წარმატებებში, ასევე იმედგაცრუებულ წარუმატებლობებში.
წყლის განტოლება: მეტი ვიდრე უბრალოდ კონსერვაცია
ყველაზე აშკარა ამოსავალი წერტილი არის წყლის მოხმარება. ტრადიციული ჭურვისა და მილის სითბოს გადამცვლელები ეყრდნობა გამაგრილებელი წყლის უწყვეტ ნაკადს, ხშირად მდინარიდან, ტბიდან ან მასიური გამაგრილებელი კოშკიდან. ეს ნიშნავს წყლის ამოღებას, სამკურნალო ქიმიკატებს, რათა თავიდან იქნას აცილებული სკალირებისა და ბიოფოლინგები, და თერმული გამონადენი უკან წყაროში. ACHE აღმოფხვრის მთელ მარყუჟს. მახსოვს პროექტი ტეხასის გვალვისადმი მიდრეკილ ნაწილში გაზის გადამამუშავებელი ქარხნის შესახებ. კლიენტის თავდაპირველი დიზაინი მოითხოვდა სველი გაგრილების სისტემას, მაგრამ წყლის ამოღების ნებართვა კოშმარი იყო. ჩვენ მივუბრუნდით ფარფლიან გამაგრილებელ ბანკს. წინასწარი ღირებულება უფრო მაღალი იყო, მაგრამ ოპერატიული თავისუფლება მყისიერი იყო. აღარ არის მოლაპარაკება წყლის უფლებებზე, არ არის მონიტორინგი გამონადენის ტემპერატურის ლიმიტები. მდგრადობის მოგება აქ აბსოლუტურია: ის ამცირებს ინდუსტრიულ კვალს ადგილობრივ ჰიდროლოგიაზე თითქმის ნულამდე. ისეთი მწარმოებლისთვის, როგორიცაა შანხაი SHENGLIN M&E Technology Co., Ltd, რომლის პორტფელი ზე https://www.shenglincoolers.com აგებულია ამ ტექნოლოგიების ირგვლივ, ეს არის ძირითადი ღირებულების წინადადება, რომლის ინჟინერიასაც ისინი ქმნიან - უზრუნველყოფს სამრეწველო გაგრილებას, რომელიც მთლიანად აცილებს წყლის კრიზისს.
თუმცა, "ნულოვანი წყლის" მოთხოვნას მცირე კვალიფიკაცია სჭირდება. შეიძლება გქონდეთ პატარა წყლის სარეცხი სისტემა ფარფლის მილების გასაწმენდად, თუ ჰაერი განსაკუთრებით ჭუჭყიანია, მაგრამ ეს არის წყვეტილი და გამაგრილებელი კოშკის ხარჯვის მცირე ნაწილი. რეალური ოპერაციული ნიუანსი მშრალ ოპერაციასთან არის საქმე. როდესაც თქვენ ამოიღებთ წყლის უზარმაზარ თერმულ მასას, თქვენ დარჩებით ჰაერის შედარებით ცუდი სითბოს სიმძლავრით. ეს აიძულებს განსხვავებული დიზაინის აზროვნებას - ზედაპირის ფართობის მაქსიმიზაციას ფარფლებით, ჰაერის ნაკადის ოპტიმიზაციას. ეს არის კომპრომისი, რომელიც უბიძგებს მასალისა და ვენტილატორის ენერგოეფექტურობას წინა პლანზე, რაც მივყავართ შემდეგ, ნაკლებად აშკარა მდგრადობის ფენამდე.
ენერგია და გულშემატკივართა დილემა
სწორედ აქ ხდება საუბარი. კრიტიკოსები სამართლიანად აღნიშნავენ, რომ დიდი ვენტილატორების გაშვება მნიშვნელოვან ელექტროენერგიას მოიხმარს. მე გავიარე განყოფილებების გვერდით, სადაც ვენტილატორის ხმაური ყრუ, არაეფექტური სისტემის უეჭველი ნიშანია ან ზედმეტად შრომისმოყვარე სისტემის დაბინძურებული მილების გამო. მდგრადობის ბმული მოცემულია დეტალებში, თუ როგორ მართავთ ამ ენერგიის შეყვანას. ჩემი კარიერის დასაწყისში ყველგან სტანდარტული ფიქსირებული სიჩქარის გულშემატკივრებს ვაყენებდით. მარტივი, მტკიცე. მაგრამ შემდეგ თქვენ გარემოს ჰაერის ტემპერატურის წყალობაზე ხართ. გრილ დილას თქვენ ზედმეტად გაგრილებთ და ფუჭად ხარჯავთ ვენტილატორის ენერგიას; ცხელ შუადღეს, პროცესი შეიძლება შეწყდეს, რადგან მეტი ჰაერი არ შეგიძლიათ. ეს არ არის მდგრადი ოპერაცია.
ვენტილატორის ძრავებზე ცვლადი სიხშირის დისკებზე (VFD) გადასვლა იყო თამაშის შეცვლა. ახლა ვენტილატორის სიჩქარე მოდულირდება პროცესის გამოსასვლელი ტემპერატურის ან გარემო პირობების მიხედვით. ვენტილატორის სიმძლავრე მისი სიჩქარის კუბის პროპორციულია. შეამცირეთ სიჩქარე 20%-ით და თქვენ თითქმის გაანახევრებთ ენერგიის მოხმარებას. მე მინახავს რეტროფიტის პროექტები, სადაც VFD-ების დამატება ორ წელზე ნაკლებ დროში გადაიხადა, მხოლოდ ელექტროენერგიის დაზოგვის ხარჯზე. ეს არის პრაქტიკული, ოპერატიული მდგრადობის მომატება, რომელიც აქცევს ACHE-ს პასიური კომპონენტიდან აქტიურად ოპტიმიზებულ კომპონენტად. მწარმოებლებმა დაიჭირეს, შეიმუშავეს მსუბუქი, უფრო აეროდინამიკური ვენტილატორის პირები და უფრო ეფექტური გადაცემათა კოლოფები ეფექტურობის ყოველი პროცენტული წერტილის შესამცირებლად.
ასევე არსებობს ენერგიის არაპირდაპირი დაზოგვა, რომელიც ხშირად შეუმჩნეველი ხდება: წყლის ამოტუმბვის გარეშე. გაგრილების წყლის დიდ სისტემას სჭირდება მასიური ტუმბოები წუთში ათასობით გალონის ცირკულირებისთვის. ეს არის მუდმივი, უზარმაზარი ელექტრული დატვირთვა, რომელიც უბრალოდ არ არსებობს ჰაერით გაგრილებული სისტემით. როდესაც თქვენ ასრულებთ ქარხნის კომუნალური ბალანსის სრულ ბალანსს, ACHE-სთვის წმინდა ენერგიის სურათი შეიძლება იყოს საოცრად ხელსაყრელი, განსაკუთრებით ზომიერი კლიმატის მქონე რეგიონებში.
მასალის ხანგრძლივობა და სიცოცხლის ციკლის აზროვნება
მდგრადობა არ არის მხოლოდ ოპერაციული საშუალებები; ეს ეხება ტექნიკის სასიცოცხლო ციკლს. კარგად აშენებული ACHE არის ბრუტალისტური ინფრასტრუქტურის ნაწილი. ძირითადი შეკვრა - ფარფლიანი მილები ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩარჩოში - შეიძლება გაგრძელდეს 25-30 წელი ძირითადი მოვლის საშუალებით. მე შევამოწმე 80-იანი წლების დანაყოფები, რომლებიც ჯერ კიდევ ექსპლუატაციაშია, რადგან მილების შიგნით არსებული გარემო (პროცესის მხარე) კონტროლდება, ხოლო გარე ფარფლები, მიუხედავად იმისა, რომ მგრძნობიარეა კოროზიის მიმართ, ხშირად დამზადებულია ალუმინის ფოლადისგან ან სხვა დამცავი საფარისგან. ეს ხანგრძლივობა თავიდან აიცილებს ხშირ ჩანაცვლების ციკლებს და ნაკლებად გამძლე აღჭურვილობის წარმოების გამონაბოლქვს.
წარუმატებლობის რეჟიმები სასწავლოა. მილის გაჟონვა ხდება, როგორც წესი, ფინჯან-მილაკთან ან იქ, სადაც მილები ხვდება სათაურის ყუთში. შეკეთება ლოკალიზებულია - თქვენ აერთებთ მილს ან შეცვლით განყოფილებას. განსხვავებით ჭურვისა და მილის გადამცვლელისგან, სადაც ძირითადი გაჟონვა შეიძლება ნიშნავდეს მთელი შეკვრის გაყვანას, მასიური წამოწყება. შეკეთების შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად ახანგრძლივებს აქტივის სიცოცხლეს. ჩვენ ერთხელ გვქონდა შეკვრა დაზიანებული ამწის საქანელით ადგილზე. მისი გაუქმების ნაცვლად, მწარმოებლის გუნდმა, ისევე როგორც ის, რასაც მოელოდით გამოცდილი ფირმისგან, როგორიცაა SHENGLIN, შემოგვთავაზა დაზიანებული დაფის ამოჭრა და შედუღება ახალ მოდულში. ერთეული დაბრუნდა ონლაინ რეჟიმში კვირებში და არა თვეებში. ეს არის აქტივების მდგრადი მართვა.
თუმცა, მასალის არჩევანი გადამწყვეტია. სანაპირო რაიონებში მარილის სპრეი შეიძლება შეჭამოს ნახშირბადოვანი ფოლადის ჩარჩოებით. მე მინახავს პროექტები, სადაც ცხელი გალვანიზაციის დაზუსტებამ თავიდანვე დაამატა 15% ღირებულება, მაგრამ გააორმაგა მოსალოდნელი მომსახურების ვადა. ეს წინასწარი ინვესტიცია არის პირდაპირი მდგრადობის გადაწყვეტილება, რომელიც ამცირებს გრძელვადიან ნარჩენებს და რესურსების გამოყენებას აღდგენისთვის.
სისტემის ინტეგრაცია და ნარჩენების სითბოს აღდგენა
აქ არის უფრო მოწინავე კუთხე: ACHE-ების გამოყენება არა მხოლოდ როგორც საბოლოო წერტილი სითბოს უარყოფისთვის, არამედ როგორც კონტროლირებადი ელემენტი ნარჩენი სითბოს აღდგენის სქემაში. არაინტუიციურად ჟღერს - რატომ გსურთ სითბოს უფრო ეფექტურად უარის თქმა? მთავარია ტემპერატურის კონტროლი. ვთქვათ, თქვენ გაქვთ ნარჩენი სითბოს პროცესის ნაკადი, რომელიც ზედმეტად დაბალი ხარისხისაა ორთქლის ტურბინის გასაშვებად, მაგრამ შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი წყლის წინასწარ გასათბობად ან შენობის სითბოსთვის. თუ თქვენი ერთადერთი გამაგრილებელი არის უხეში, დიდი ზომის ACHE, ის მთელ ამ სითბოს ატმოსფეროში აფრქვევს, სანამ მის გამოყენებას შეძლებთ.
თანამედროვე დიზაინი უფრო დახვეწილობის საშუალებას იძლევა. შეკვრის ნაწილებად დაყოფით (ხშირად ღობეებად) და ვენტილატორების დამოუკიდებლად კონტროლით, შეგიძლიათ ზუსტად აკონტროლოთ გამოსასვლელი ტემპერატურა. თქვენ შეგიძლიათ გააგრილოთ ნაკადი იმდენი, რომ დააკმაყოფილოთ პროცესის საჭიროებები, შემდეგ გადაიტანოთ ჯერ კიდევ თბილი ნაკადი მეორად აღდგენის მარყუჟზე. ჩართული ვიყავი საპილოტე პროექტში ცემენტის ქარხანაში, სადაც სწორედ ეს გავაკეთეთ. ჩვენ გამოვიყენეთ მოდულირებული ACHE ოპტიმალური ტემპერატურის შესანარჩუნებლად ქვედა დინების ორგანული რანკინის ციკლის (ORC) ერთეულისთვის, რომელიც გამოიმუშავებდა დამხმარე ენერგიას. ACHE არ იყო შოუს ვარსკვლავი, მაგრამ მისმა ზუსტმა მართვადობამ მთელი აღდგენის ციკლი სიცოცხლისუნარიანი გახადა. ეს გარდაქმნის მას მდგრადობის ხელსაწყოდან გამოკლებით (წყლის დაზოგვით) ერთზე გააქტიურებით (ენერგიის აღდგენის ხელშეწყობა).
ეს მოითხოვს სისტემის დიზაინის აზროვნების უფრო მაღალ დონეს. ეს არ არის მხოლოდ თაროზე არსებული ქულერის ყიდვა; ის აერთიანებს მას საკონტროლო და სხვა პროცესის ერთეულებთან. როდესაც ის მუშაობს, სინერგია მნიშვნელოვნად ზრდის მცენარის საერთო თერმული ეფექტურობას.
პრაგმატული გამოწვევები და გარიგებები
ამის შესახებ თავის ტკივილის ხსენების გარეშე დაწერა არაკეთილსინდისიერი იქნება. ჰაერის გაგრილება ყოველთვის არ არის სწორი პასუხი. ყველაზე დიდი არის ატმოსფერული ჰაერის ტემპერატურა. ახლო აღმოსავლეთში 45°C (113°F) დღეში გაციების დელტა T მკვეთრად მცირდება. თქვენ გჭირდებათ გაცილებით დიდი ზედაპირის ფართობი, რაც ნიშნავს მეტ მასალას (მეტი ნახშირბადი), მეტი ნაკვეთის სივრცე და უფრო დიდი ვენტილატორები. ზოგჯერ ჰიბრიდული (სველი/მშრალი) სისტემა არის ჭეშმარიტად მდგრადი ოპტიმუმი, რომელიც იყენებს მცირე აორთქლებადი განყოფილებას ჰაერის შესასვლელის გასაცივებლად ყველაზე ცხელ დღეებში, რაც მკვეთრად წყვეტს ნაკვალევს. მე მინახავს პროექტები, სადაც იდეოლოგიური მიზეზების გამო 100% მშრალ სისტემაზე დაჟინებით მოთხოვნილებამ გამოიწვია უზარმაზარი, არაეფექტური მონსტრი, რომელიც უარესი იყო სასიცოცხლო ციკლის სრული შეფასებისას, ვიდრე ჭკვიანი ჰიბრიდული დიზაინი.
კიდევ ერთი რეალური პრობლემა არის ჰაერის დაბინძურება. მტვრიან გარემოში ან სასუქის ქარხანასთან ახლოს, ფარფლები სწრაფად იკეტება. ჰაერის ნაკადი იკლებს, ტანკები და ვენტილატორის ენერგია იზრდება. თქვენ გჭირდებათ ეფექტური დასუფთავების სტრატეგია — ხშირად ავტომატიზირებული ონლაინ დასუფთავების სისტემები მბრუნავი საქშენებით. თუ ამას უგულებელყოფთ, მდგრადობის სარგებელი აორთქლდება, რადგან დანადგარი გამოიმუშავებს ძალას და ჰაერი ჩაკეტილ მატრიცაში გადის. ეს არის შენარჩუნების კულტურის პრობლემა ისევე, როგორც საინჟინრო.
ასე რომ, ისინი აძლიერებენ მდგრადობას? აბსოლუტურად, მაგრამ პირობითად. ისინი გვთავაზობენ მყარ გზას სამრეწველო გაგრილების წყლის სტრესისგან გასათავისუფლებლად და გვთავაზობენ ენერგიის ღრმა დაზოგვას ჭკვიანი კონტროლის საშუალებით. მათი გამძლეობა ამცირებს სიცოცხლის ციკლის ნარჩენებს. მაგრამ გაფართოება არ არის ავტომატური. ის მომდინარეობს გააზრებული სპეციფიკაციიდან - სწორი ზომა, მასალის შერჩევა, ვენტილატორის კონტროლის სტრატეგია და ერთგული ოპერატიული მოვლა. მცოდნე ოპერატორის ხელში და სპეციალისტების მყარი ინჟინერიის მხარდაჭერით, ჰაერით გაგრილებული სითბოს გადამცვლელი ხდება უფრო მეტი, ვიდრე უბრალოდ მილსადენი ფარფლებით; ეს არის ფუნდამენტური კომპონენტი მდგრადი, რესურსების მცოდნე სამრეწველო ქარხნის ასაშენებლად. ეს არის პრაქტიკული რეალობა, რომელიც შორს არის პრიალა ბროშურის საუბრისგან.
