Біздің жұмысымызда «тұрақтылық» дегенді естігенде, бірден күн панельдері немесе жел турбиналары туралы ой келеді. Бірақ ауыр өнеркәсіпте - химия зауыттарында, мұнай өңдеу зауыттарында, энергетикалық өндірісте - ондаған жылдар бойы ауыр жүкті тыныш орындап келе жатқан жинақ бар: ауамен салқындатылған жылу алмастырғыш (ACHE). Мен тым көп презентацияларды көрдім, онда ол жай ғана «желдеткіш пен желбезекті түтіктер жинағы» ретінде жылтыратылған, бұл барлық ойды жіберіп алады. Шынайы оқиға оның негізгі қызметінде емес; оның тән дизайн философиясы ресурстарды көп қажет ететін салқындату астығына қалай қарсы тұрады. Оның жұмыс істеуі үшін үлкен су қоймасы қажет емес. Бұл жалғыз факт тұрақтылық есебін толығымен өзгертеді, әсіресе су тапшы аймақтарда. Бірақ бұл сиқырлы оқ емес. Мен сапасыз белгіленген немесе техникалық қызмет көрсетілмеген құрылғы энергия қорына айналатын және оның экологиялық негіздемесін толығымен бұзатын сайттарда болдым. Сонымен, олар тұрақтылықты шынымен қалай арттырады? Бұл тікелей әсер мен нәзік, жүйелі артықшылықтардың қоспасы, сіз оларды далада көргеннен кейін ғана бағалайсыз, табыстар мен сәтсіздіктер арқылы.
Су теңдеуі: сақтау ғана емес
Ең айқын бастапқы нүкте - суды пайдалану. Дәстүрлі қабықшалы және құбырлы жылу алмастырғыштар көбінесе өзеннен, көлден немесе салқындату мұнарасының массивті тізбегінен келетін үздіксіз салқындатқыш су ағынына сүйенеді. Бұл суды алуды, қабыршақтануды және биологиялық ластануды болдырмау үшін химиялық заттарды тазартуды және көзге термиялық ағызуды білдіреді. ACHE бүкіл циклды жояды. Техастың қуаңшылыққа ұшыраған бөлігінде газ өңдеу зауытының жобасы есімде. Клиенттің бастапқы дизайны ылғалды салқындату жүйесін талап етті, бірақ суды тартуға рұқсат беру қорқынышты болды. Біз желдеткіш салқындатқыш банкке бұрылдық. Алдын ала құны жоғары болды, бірақ операциялық еркіндік бірден болды. Енді су құқығы туралы келіссөздер жүргізілмейді, ағызу температурасының шектеулері жоқ. Бұл жерде тұрақтылық ұтысы абсолютті: ол жергілікті гидрологиядағы өнеркәсіптік ізді нөлге дейін азайтады. сияқты өндіруші үшін Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co.,Ltd, кімнің портфолиосы https://www.shenglincoolers.com осы технологиялардың айналасында құрылған, бұл олар әзірлеген негізгі құндылық ұсынысы - су дағдарысын толығымен айналып өтетін өнеркәсіптік салқындауды қамтамасыз ету.
Дегенмен, «нөлдік су» талабы шамалы біліктілікті қажет етеді. Ауа өте лас болса, сізде су құбырларын тазалауға арналған шағын су жуу жүйесі болуы мүмкін, бірақ бұл мезгіл-мезгіл және салқындату мұнарасы тұтынатынның аз ғана бөлігі. Нағыз операциялық нюанс құрғақ операциямен айналысады. Судың үлкен термиялық массасын алып тастағанда, сізде ауаның салыстырмалы түрде төмен жылу сыйымдылығы қалады. Бұл дизайнды ойлаудың басқа түрін мәжбүрлейді — бетінің ауданын желбезектермен ұлғайту, ауа ағынын оңтайландыру. Бұл материал мен желдеткіштің энергия тиімділігін алдыңғы қатарға шығаратын, бұл келесі, азырақ айқын тұрақтылық деңгейіне әкелетін сауда.
Энергия және желдеткіш дилеммасы
Әңгіменің қызығы осында. Сыншылар үлкен желдеткіштерді іске қосу айтарлықтай электр қуатын тұтынатынын дұрыс айтады. Мен желдеткіш шуы саңырау, бұл тиімсіз жүйенің сенімді белгісі немесе түтіктердің ластануына байланысты тым қатты жұмыс істейтін қондырғылардың жанынан өттім. Тұрақтылық сілтемесі осы энергия кірісін қалай басқаратыныңыздың егжей-тегжейінде. Менің мансабымның басында біз барлық жерде стандартты жылдамдықты желдеткіштерді белгіледік. Қарапайым, берік. Бірақ содан кейін сіз қоршаған ауа температурасының мейіріміне ие боласыз. Салқын таңертең сіз салқындатасыз және желдеткіш қуатын босқа жұмсайсыз; ыстық түсте процесс тоқтап қалуы мүмкін, себебі сіз көбірек ауа итере алмайсыз. Бұл тұрақты жұмыс емес.
Желдеткіш қозғалтқыштарындағы айнымалы жиілікті жетектерге (VFD) ауысу ойынды өзгертті. Енді желдеткіш жылдамдығы технологиялық шығыс температурасына немесе қоршаған орта жағдайларына байланысты модуляцияланады. Желдеткіштің қуаты оның жылдамдығының кубына пропорционал. Жылдамдықты 20%-ға азайтып, қуат тұтынуды екі есе дерлік азайтасыз. Мен VFD қосу тек электр энергиясын үнемдеу есебінен екі жылдан аз уақыт ішінде қайтарылатын қайта жаңғырту жобаларын көрдім. Бұл ACHE-ді пассивті құрамдас бөліктен белсенді оңтайландырылғанға айналдыратын практикалық, операциялық тұрақтылық табысы. Өндірушілер тиімділіктің әрбір пайыздық нүктесін сығу үшін жеңілірек, аэродинамикалық желдеткіш қалақтарды және тиімдірек редукторларды ойлап тапты.
Сондай-ақ жиі назардан тыс қалатын жанама энергия үнемдеу бар: су сору жоқ. Үлкен салқындатқыш су жүйесіне минутына мыңдаған галлондарды айналдыру үшін үлкен сорғылар қажет. Бұл ауамен салқындатылған жүйеде жоқ тұрақты, үлкен электр жүктемесі. Зауыттың толық пайдалылық балансын жасаған кезде, ACHE үшін таза энергия суреті таңқаларлық қолайлы болуы мүмкін, әсіресе климаты қалыпты аймақтарда.
Материалдық ұзақ өмір сүру және өмірлік циклді ойлау
Тұрақтылық тек операциялық кірістер туралы ғана емес; бұл аппараттық құралдың өмірлік циклі туралы. Жақсы салынған ACHE - инфрақұрылымның қатыгез бөлігі. Көміртекті болаттан жасалған қаңқалы құбырлар негізгі күтіммен 25-30 жылға созылуы мүмкін. Мен 80-ші жылдардағы қондырғыларды тексердім, олар әлі де жұмыс істеп тұр, өйткені құбырлар ішіндегі орта (процесс жағы) бақыланады, ал сыртқы қанаттар коррозияға бейім болғанымен, көбінесе алюминизирленген болаттан немесе басқа қорғаныс жабындарынан жасалған. Бұл ұзақ қызмет мерзімі жиі ауыстыру циклдарынан және төзімділігі аз жабдықтың байланысты өндірістік шығарындыларын болдырмайды.
Сәтсіздік режимдері нұсқаулық болып табылады. Түтіктердің ағуы әдетте түтікшелер арасындағы байланыста немесе түтіктер тақырып қорабына түсетін жерде болады. Жөндеу локализацияланған — түтікті ашасыз немесе бөлікті ауыстырасыз. Үлкен ағып кету бүкіл байламды тартуды білдіруі мүмкін құбырлы алмастырғышпен салыстырғанда, бұл үлкен міндет. Жөндеу мүмкіндігі активтің қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартады. Бірде бізде бір учаскеде кранның әткеншегі бүлінген байлам болды. Оны жоюдың орнына, өндіруші командасы, мысалы, SHENGLIN сияқты тәжірибелі фирмадан күткендей, бүлінген жерді кесіп, жаңа модульде дәнекерлеуді ұсынды. Құрылғы айлар емес, апталар ішінде қайта қосылды. Бұл тұрақты активтерді басқару.
Дегенмен, материалды таңдау өте маңызды. Жағалау аймақтарында тұз спрейі көміртекті болат жақтаулар арқылы жеуге болады. Мен басынан бастап ыстық мырыштауды белгілеу құнына 15% қосқанымен, күтілетін қызмет мерзімін екі есе арттыратын жобаларды көрдім. Бұл алдын ала инвестиция ұзақ мерзімді қалдықтарды және қайта құру үшін ресурстарды пайдалануды азайтатын тікелей тұрақтылық шешімі болып табылады.
Жүйені біріктіру және қалдық жылуды қалпына келтіру
Мұнда анағұрлым жетілдірілген бұрыш бар: ACHE-ны жылуды қабылдамаудың соңғы нүктесі ретінде ғана емес, сонымен қатар қалдық жылуды қалпына келтіру схемасында басқарылатын элемент ретінде пайдалану. Бұл қарама-қайшы естіледі - неге жылуды тиімдірек қабылдағыңыз келеді? Ең бастысы - температураны бақылау. Сізде бу турбинасын іске қосу үшін тым төмен дәрежеде қалдық жылуы бар технологиялық ағын бар делік, бірақ оны қоректік суды алдын ала қыздыру немесе құрылыс жылуы үшін пайдалануға болады. Егер сіздің жалғыз салқындатқышыңыз дөрекі, габаритті емес ACHE болса, оны пайдаланбас бұрын ол барлық жылуды атмосфераға төгеді.
Заманауи дизайн неғұрлым талғампаздыққа мүмкіндік береді. Топтаманы бөліктерге (көбінесе саңылаулар деп аталады) бөлу және желдеткіштерді дербес басқару арқылы шығыс температурасын дәл басқара аласыз. Процесс қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін ағынды жеткілікті түрде салқындатып, одан кейін әлі жылы ағынды қайталама қалпына келтіру цикліне бұруға болады. Мен цемент зауытындағы пилоттық жобаға қатыстым, біз дәл осылай жасадық. Біз қосалқы қуатты өндіретін төменгі ағындағы органикалық Rankine циклі (ORC) бірлігі үшін оңтайлы температураны сақтау үшін модуляцияланған ACHE қолдандық. ACHE шоудың жұлдызы емес еді, бірақ оның нақты басқарылуы бүкіл қалпына келтіру циклін өміршең етті. Бұл оны алу (суды үнемдеу) арқылы тұрақтылық құралынан қосу арқылы (қуатты қалпына келтіруді жеңілдету) құралына айналдырады.
Бұл жүйені жобалау туралы ойлаудың жоғары деңгейін талап етеді. Бұл жай ғана дайын салқындатқышты сатып алу емес; ол оны басқару элементтерімен және басқа технологиялық блоктармен біріктіреді. Ол жұмыс істегенде, синергетика зауыттың жалпы жылу тиімділігін айтарлықтай арттырады.
Прагматикалық қиындықтар мен айырбастар
Бұл туралы бас ауруын айтпай жазу – намыссыздық. Ауаны салқындату әрқашан дұрыс жауап бола бермейді. Ең үлкені - қоршаған ауа температурасы. Таяу Шығыста 45°C (113°F) күні салқындатушы дельта Т күрт қысқарады. Сізге әлдеқайда үлкен бет ауданы қажет, бұл көбірек материалды (көбірек жасалған көміртекті), көбірек сюжеттік кеңістікті және үлкен желдеткіштерді білдіреді. Кейде гибридті (дымқыл/құрғақ) жүйе ең ыстық күндерде ауа кіретін жерді салқындату үшін шағын булану бөлігін пайдаланып, ізді айтарлықтай қысқартып, шын мәнінде тұрақты оңтайлы болып табылады. Мен идеологиялық себептермен 100% құрғақ жүйені талап ету ақылды гибридті дизайнға қарағанда толық өмірлік циклді бағалауда нашар болатын шамадан тыс, тиімсіз құбыжықтың пайда болуына әкелетін жобаларды көрдім.
Тағы бір нақты мәселе - ауа жағынан ластану. Шаңды ортада немесе тыңайтқыш зауытының жанында қанаттар тез бітеліп қалады. Ауа ағыны төмендейді, өнімділік цистерналары және желдеткіш энергиясы көтеріледі. Сізге тиімді тазалау стратегиясы қажет — жиі айналмалы саптамалары бар автоматтандырылған желілік тазалау жүйелері. Бұны елемейтін болсаңыз, құрылғы ауаны бітеліп қалған матрица арқылы итеру үшін қуат беретіндіктен, тұрақтылық артықшылықтары буланып кетеді. Бұл инженерлік мәселе сияқты техникалық қызмет көрсету мәдениетінің мәселесі.
Сонымен, олар тұрақтылықты арттырады ма? Мүлдем, бірақ шартты түрде. Олар өнеркәсіптік салқындатуды су кернеуінен ажыратудың сенімді жолын ұсынады және ақылды басқару арқылы терең энергия үнемдеуді ұсынады. Олардың беріктігі өмірлік циклдің қалдықтарын азайтады. Бірақ жақсарту автоматты түрде болмайды. Бұл ойластырылған спецификациядан — дұрыс өлшемнен, материалды таңдаудан, желдеткішті басқару стратегиясынан — және мұқият операциялық қызмет көрсетуден келеді. Білімді оператордың қолында және мамандардың қатты техникасымен қамтамасыз етілген ауамен салқындатылған жылу алмастырғыш қанаттары бар құбырдың бір бөлігі ғана емес; бұл икемді, ресурстарды ескеретін өнеркәсіптік зауыт құрудың негізгі құрамдас бөлігі. Бұл брошюрадағы жылтыр әңгімеден алыс практикалық шындық.
