Када чујете одрживост у тешкој индустрији, умови често скачу на соларне панеле или хватање угљеника. То је уски поглед. Прави, тешки посао се дешава у оптимизацији система које већ користимо 24/7. Узмите ваздушно хлађене измењиваче (АЦЕ). Они нису нова технологија, али њихова улога у смањењу употребе воде и смањењу оперативног отпада је у великој мери потцењена. Видео сам пројекте у којима је била опсесија технологијом за хватање наслова, док је скромни хладњак за ваздух, правилно назначен, учинио тежак посао за еколошке метрике фабрике. Веза није увек директна, али је веома материјална.
Једначина воде: Више од нуле
Сви знају да АЦЕ елиминишу воду за хлађење. Али победа у погледу одрживости није само постизање нулте количине испуштања воде на брошури. Ради се о заобилажењу читавог ланца скривених трошкова воде. Говорим о постројењима за хемијску обраду, управљању испуштањем и енергетској свињи која је мрежа пумпе за расхладну воду. Сећам се реконструкције хемијског процесора у региону где је вода под стресом. Имали су законски мандат да смање жреб. Заменили смо групу шкољки и цеви за пакет са ваздушним хлађењем. Непосредна уштеда је била милионе галона годишње, наравно. Али већи добитак је одвајање њихових производних капацитета од локалне политике воде. Њихов извештај о одрживости добио је ставку, али њихов профил оперативног ризика се суштински променио.
Ипак, постоји квака. Ваздушно хлађење није чаробни метак за сваки процес. Температура амбијенталног ваздуха је ваша покретачка снага, а у топлијим климама суочавате се са компромисом. Можда ће вам требати већа површина лица или хибридно подешавање. Учествовао сам у пројекту где ово није било адекватно моделирано. АЦЕ-ови су били премали за вршне летње температуре, што је довело до незнатне неефикасности процеса која је у почетку надокнадила неке енергетске добитке. Научили смо да увек изводимо годишње симулације, а не само прорачуне тачке пројектовања. Тхе одрживост корист је годишња и кумулативна, тако да ваш дизајн мора да узме у обзир најгоре и најбоље временске дане.
Овде произвођачи са стварним искуством на терену доказују своју вредност. Компанија као што је Схангхаи СХЕНГЛИН М&Е Тецхнологи Цо., Лтд, која се фокусира на технологију индустријског хлађења, разуме ово. Из њиховог приступа можете закључити на схенглинцоолерс.цом— не ради се само о продаји јединице, већ о пројектовању решења које одговара локалној клими и процесним обавезама. Њихови дизајни често укључују погоне са променљивом брзином на вентилаторима од самог почетка, што је кључно за интелигентно управљање односом енергије и воде.
Енергетски отисак: Дебата вентилатора против пумпе
Класично одбијање је енергија. Кажу, вентилатори троше више енергије него пумпе. То је претерано поједностављење. Да, кретање ваздуха је мање ефикасно од кретања воде по јединици пренете топлоте. Али ви поредите само возача. Енергетски отисак система за хлађење воде укључује пумпе, постројење за пречишћавање воде и расхладне торњеве. Ови вентилатори су велики потрошачи. Када све саберете, модеран, добро дизајниран систем ваздушног хлађења са оптимизоване цеви пераја а контролисани вентилатори могу да се покваре или изађу напред, посебно када се узме у обзир елиминисана енергија за загревање воде и третман.
То смо доказали на пројекту гасне компресорске станице. Почетни дизајн захтевао је петљу за хлађење водом. Када смо урадили анализу енергије пуног животног циклуса, АЦЕ опција је показала 15% нижу укупну цену енергије током 10 година. Кицкер? Највећи део уштеде дошао је од елиминисања сталног дозирања хемикалија и грејања продувавањем. Оператери су били скептични све док нису видели рачуне за комуналне услуге прве године. Снага вентилатора је била видљива и лако мерљива, али безброј малих оптерећења водоводног система су били невидљиви понори трошкова.
Енергија одржавања је још један скривени фактор. Систем воде захтева сталну будност против стварања каменца и биообраштања. То значи заустављање одржавања, хемијско чишћење—све енергетски интензивне активности. Хладњак ваздуха углавном треба да одржава пераје чистима. У прашњавим срединама, то је задатак, али је предвидљив и често се може обавити на мрежи. Поузданост директно доприноси одрживом раду избегавањем поремећаја процеса и повезаног спаљивања или отпада.
Дуговечност материјала и размишљање о животном циклусу
Одрживост није само рад; ради се о томе колико дуго хардвер траје и шта се дешава са њим. Језгро измењивача са ваздушним хлађењем је сноп цеви са ребрима. Корозија је непријатељ. У системима за воду се борите против унутрашње корозије и каменца. Са АЦЕ-овима се борите са спољашњом, атмосферском корозијом. Ово изгледа као промена, а не елиминација проблема. Али у пракси је лакше управљати. Можете одабрати материјале—као што су вруће поцинкована челична ребра или алуминијумска ребра за одређене услуге—који одговарају локалној атмосфери. Животни циклус је често дужи.
Сећам се да сам прегледао 20 година старе АЦЕ пакете у рафинерији које су још увек биле у употреби са минималном деградацијом. Упоредиви сноп са воденим хлађењем би био поново постављен бар једном у том периоду. Тај ретуинг је губитак одрживости: ископавање више бакра-никла, производња, транспорт и енергија за саме поправке. Дуг радни век робусног АЦЕ је директан допринос смањеном протоку материјала. СХЕНГЛИН-ов нагласак на науци о материјалима и технологијама премаза за различита окружења говори о овом дубоком разумевању индустрије - не ради се само о изградњи хладњака, већ о изградњи трајне имовине.
Крај животног века је такође чистији. Свежањ хладњака за ваздух је углавном металан и веома се може рециклирати. Нема контаминираног муља или сложеног одвајања материјала као у неуспешном снопу хладњака воде запрљаног годинама хемијских наслага. Приликом стављања из употребе, челик и бакар/алуминијум лако добијају други живот.
Интеграција са повратом отпадне топлоте
Овде постаје занимљиво. Хладњаци ваздуха се често посматрају као крајња тачка - одбијање топлоте у атмосферу. Али са променом размишљања, они постају фасилитатор за поврат отпадне топлоте. У многим процесима, топлота коју одбија АЦЕ је на пристојном температурном нивоу. Дизајнирајући АЦЕ не као самосталну јединицу, већ као део мреже за интеграцију топлоте, можете га користити за претходно загревање улазних токова процеса или чак довод топлоте ниског квалитета у апсорпционе расхладне уређаје.
Покушали смо ово у пилот скали на петрохемијској локацији. Горњи кондензатор из колоне за дестилацију, типично АЦЕ, поново је доведен у цев да прво размењује топлоту са струјом напајања колоне. Ово је смањило оптерећење примарног котла. АЦЕ је тада управљао преосталим топлотним оптерећењем. Пројекат је имао проблема са израстањем зуба — контрола је била отежана јер је варијација температуре ваздуха сада утицала на параметар процеса узводно. Захтевала је паметнију контролну логику, а не само већи хардвер. Био је то делимичан успех, али је нагласио да прави скок одрживости долази од системског размишљања, а не од замене компоненти.
Кључно је да се престане са пројектовањем измењивача топлоте у изолацији. Повећање одрживости није од самог АЦЕ, већ од тога како вам омогућава да поново замислите дијаграм топлотног тока постројења. То је флексибилнији судопер заснован на ваздуху који се може стратешки поставити и димензионисати да откључа тачке штипања које крута водоводна мрежа можда неће решити.
Компромиси из стварног света и учешће оператера
Све ово звучи добро на папиру, али терен диктира услове. Бука је велика. Велика батерија ваздушно хлађених измењивача може бити гласна. Прописи о буци у заједници могу да вас натерају да додате пригушиваче или ограничења брзине, што утиче на перформансе. Видео сам пројекат где је леп, ефикасан АЦЕ дизајн морао да буде реконструисан са вентилаторима ниже брзине и већим сноповима да би се испунила граница од 55 дБ(А) на линији ограде. Капитални трошкови су порасли, а енергетска ефикасност је благо опала. Одржив избор је морао да уравнотежи техничке перформансе са друштвеном лиценцом за рад.
Прихватање оператера је још једна препрека. Инжењери постројења који су провели своју каријеру управљајући хемијом воде и рушењем торња могу бити опрезни према технологији која, чини се, предаје контролу времену. Успешне имплементације су увек рано укључивале оператере. Водили смо радионице на којима бисмо им показивали контролне екране, како да реагују на изненадну олују (која побољшава ефикасност!) и како да очисте снопове. Учинити их делом решења претворило је скептике у заговорнике. Њихове свакодневне праксе — попут одржавања чистих обала пераја — постале су директан допринос биљци циљеви одрживости.
Коначно, ваздушно хлађени размењивачи повећавају одрживост нудећи пут до једноставнијег, отпорнијег и материјално ефикаснијег одбацивања топлоте. Они форсирају дисциплину у дизајну која узима у обзир трошкове целог животног циклуса и контекст животне средине. Они нису прави одговор за сваку појединачну дужност, али тамо где се уклапају, они не само да смањују употребу воде – они суштински мењају однос биљке са њеним природним ресурсима. Појачање је системско, тихо и на дуге стазе, трансформативно. То је врста инжењеринга која не прави наслове, али апсолутно помера иглу.
