మీరు మా పనిలో ‘స్థిరత’ అని విన్నప్పుడు, తక్షణ ఆలోచన తరచుగా సోలార్ ప్యానెల్లు లేదా విండ్ టర్బైన్లకు వెళుతుంది. కానీ భారీ పరిశ్రమలలో-కెమికల్ ప్లాంట్లు, రిఫైనరీలు, పవర్ జెన్-దశాబ్దాలుగా నిశ్శబ్దంగా భారీ లిఫ్టింగ్ చేస్తున్న కిట్ ముక్క ఉంది: ఎయిర్ కూల్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ (ACHE). నేను చాలా ఎక్కువ ప్రెజెంటేషన్లను చూశాను, అది కేవలం 'ఫ్యాన్ మరియు ఫిన్ ట్యూబ్ బండిల్'గా చూపబడింది, ఇది మొత్తం పాయింట్ను మిస్ చేస్తుంది. అసలు కథ దాని ప్రాథమిక విధిలో లేదు; వనరు-ఇంటెన్సివ్ శీతలీకరణ యొక్క ధాన్యానికి వ్యతిరేకంగా దాని స్వాభావిక రూపకల్పన తత్వశాస్త్రం ఎలా తగ్గుతుంది. ఇది పనిచేయడానికి భారీ నీటి శరీరం అవసరం లేదు. ఆ ఒక్క వాస్తవం సుస్థిరత కాలిక్యులస్ను పూర్తిగా మారుస్తుంది, ముఖ్యంగా నీటి కొరత ఉన్న ప్రాంతాల్లో. కానీ అది మ్యాజిక్ బుల్లెట్ కాదు. పేలవంగా పేర్కొనబడిన లేదా నిర్వహించబడిన యూనిట్ ఎనర్జీ హాగ్గా మారే సైట్లలో నేను ఉన్నాను, దాని పర్యావరణ హేతుబద్ధతను పూర్తిగా దెబ్బతీస్తుంది. కాబట్టి, అవి వాస్తవికంగా స్థిరత్వాన్ని ఎలా పెంచుతాయి? ఇది ప్రత్యక్ష ప్రభావం మరియు సూక్ష్మమైన, దైహిక ప్రయోజనాల మిశ్రమం, మీరు వాటిని ఫీల్డ్లో చూసిన తర్వాత మాత్రమే విజయాలు మరియు నిరాశపరిచే వైఫల్యాల ద్వారా అభినందిస్తారు.
నీటి సమీకరణం: కేవలం పరిరక్షణ కంటే ఎక్కువ
అత్యంత స్పష్టమైన ప్రారంభ స్థానం నీటి వినియోగం. సాంప్రదాయ షెల్ మరియు ట్యూబ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్లు తరచుగా నది, సరస్సు లేదా భారీ శీతలీకరణ టవర్ సర్క్యూట్ నుండి శీతలీకరణ నీటి యొక్క నిరంతర ప్రవాహంపై ఆధారపడతాయి. అంటే నీటి ఉపసంహరణ, స్కేలింగ్ మరియు బయోఫౌలింగ్ను నిరోధించడానికి చికిత్స రసాయనాలు మరియు మూలానికి తిరిగి ఉష్ణ ఉత్సర్గ. ఒక ACHE ఆ మొత్తం లూప్ను తొలగిస్తుంది. టెక్సాస్లోని కరువు పీడిత ప్రాంతంలో గ్యాస్ ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్ కోసం ఒక ప్రాజెక్ట్ నాకు గుర్తుంది. క్లయింట్ యొక్క ప్రారంభ రూపకల్పన తడి శీతలీకరణ వ్యవస్థకు పిలుపునిచ్చింది, అయితే నీటి డ్రా కోసం అనుమతించడం ఒక పీడకల. మేము ఫిన్-ఫ్యాన్ కూలర్ బ్యాంక్కి పివోట్ చేసాము. ముందస్తు ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంది, కానీ కార్యాచరణ స్వేచ్ఛ తక్షణమే. నీటి హక్కులపై చర్చలు లేవు, ఉత్సర్గ ఉష్ణోగ్రత పరిమితులను పర్యవేక్షించడం లేదు. ఇక్కడ సుస్థిరత విజయం సంపూర్ణమైనది: ఇది స్థానిక హైడ్రాలజీపై పారిశ్రామిక పాదముద్రను దాదాపు సున్నాకి తగ్గిస్తుంది. వంటి తయారీదారు కోసం షాంఘై షెంగ్లిన్ M&E టెక్నాలజీ కో., లిమిటెడ్, దీని పోర్ట్ఫోలియో వద్ద https://www.shenglincoolers.com ఈ సాంకేతికతల చుట్టూ నిర్మించబడింది, ఇది వారు ఇంజనీర్ చేసిన ప్రధాన విలువ ప్రతిపాదన-నీటి సంక్షోభాన్ని పూర్తిగా పక్కదారి పట్టించే పారిశ్రామిక శీతలీకరణను అందించడం.
అయితే, 'జీరో వాటర్' క్లెయిమ్కు కొంచెం క్వాలిఫైయర్ అవసరం. గాలి ముఖ్యంగా మురికిగా ఉంటే ఫిన్ ట్యూబ్లను శుభ్రం చేయడానికి మీరు చిన్న వాటర్ వాష్ సిస్టమ్ను కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ అది అడపాదడపా మరియు శీతలీకరణ టవర్ వినియోగించే దానిలో కొంత భాగం. నిజమైన కార్యాచరణ స్వల్పభేదం పొడి ఆపరేషన్తో వ్యవహరించడం. మీరు భారీ థర్మల్ మాస్ నీటిని తీసివేసినప్పుడు, మీరు గాలి యొక్క తక్కువ ఉష్ణ సామర్థ్యంతో మిగిలిపోతారు. ఇది భిన్నమైన డిజైన్ ఆలోచనను బలవంతం చేస్తుంది- రెక్కలతో ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచడం, వాయుప్రవాహాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం. ఇది మెటీరియల్ మరియు ఫ్యాన్ ఎనర్జీ సామర్థ్యాన్ని ముందంజలో ఉంచే ట్రేడ్-ఆఫ్, ఇది తదుపరి, తక్కువ స్పష్టమైన సుస్థిరత పొరకు దారితీస్తుంది.
ఎనర్జీ అండ్ ది ఫ్యాన్ డైలమా
ఇక్కడే సంభాషణ గంభీరంగా ఉంటుంది. పెద్ద ఫ్యాన్లు నడపడం వల్ల గణనీయమైన విద్యుత్తు ఖర్చవుతుందని విమర్శకులు సరిగ్గానే అభిప్రాయపడుతున్నారు. నేను ఫ్యాన్ శబ్దం చెవిటిదిగా ఉన్న యూనిట్లను దాటాను, అసమర్థమైన సిస్టమ్ లేదా ఫౌల్ అయిన ట్యూబ్ల కారణంగా చాలా కష్టపడి పని చేస్తుందనడానికి ఇది ఖచ్చితంగా సంకేతం. మీరు ఆ శక్తి ఇన్పుట్ను ఎలా నిర్వహిస్తారు అనే వివరాలలో స్థిరత్వ లింక్ ఉంటుంది. నా కెరీర్ ప్రారంభంలో, మేము ప్రతిచోటా స్టాండర్డ్ ఫిక్స్డ్-స్పీడ్ ఫ్యాన్లను పేర్కొన్నాము. సరళమైనది, దృఢమైనది. కానీ మీరు పరిసర గాలి ఉష్ణోగ్రత యొక్క దయతో ఉన్నారు. చల్లని ఉదయం, మీరు ఓవర్ కూలింగ్ మరియు ఫ్యాన్ పవర్ వృధా చేస్తున్నారు; వేడి మధ్యాహ్నం, మీరు ఎక్కువ గాలిని నెట్టలేరు కాబట్టి ప్రక్రియ ట్రిప్ కావచ్చు. అది స్థిరమైన ఆపరేషన్ కాదు.
ఫ్యాన్ మోటార్లపై వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్లకు (VFDలు) మారడం గేమ్-ఛేంజర్. ఇప్పుడు, ఫ్యాన్ వేగం ప్రక్రియ అవుట్లెట్ ఉష్ణోగ్రత లేదా పరిసర పరిస్థితుల ఆధారంగా మాడ్యులేట్ అవుతుంది. ఫ్యాన్ యొక్క పవర్ డ్రా దాని వేగం యొక్క క్యూబ్కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. వేగాన్ని 20% తగ్గించండి మరియు మీరు శక్తి వినియోగాన్ని దాదాపు సగానికి తగ్గించుకుంటారు. నేను రెట్రోఫిట్ ప్రాజెక్ట్లను చూశాను, ఇక్కడ VFDలను జోడించడం ద్వారా రెండు సంవత్సరాలలోపు పూర్తిగా విద్యుత్ పొదుపుపై చెల్లించబడింది. ఇది ఒక ఆచరణాత్మకమైన, కార్యాచరణ సుస్థిరత లాభం, ఇది ACHEని నిష్క్రియాత్మక భాగం నుండి యాక్టివ్గా ఆప్టిమైజ్ చేసినదిగా మారుస్తుంది. తయారీదారులు తేలికైన, మరింత ఏరోడైనమిక్ ఫ్యాన్ బ్లేడ్లు మరియు మరింత సమర్థవంతమైన గేర్బాక్స్లను రూపొందించడం ద్వారా ప్రతి శాతాన్ని తగ్గించడానికి ప్రయత్నించారు.
తరచుగా పట్టించుకోని పరోక్ష శక్తి పొదుపు కూడా ఉంది: నీటి పంపింగ్ లేదు. ఒక పెద్ద శీతలీకరణ నీటి వ్యవస్థకు నిమిషానికి వేల గ్యాలన్ల ప్రసరణ చేయడానికి భారీ పంపులు అవసరం. ఇది స్థిరమైన, భారీ విద్యుత్ లోడ్, ఇది గాలి-చల్లబడిన వ్యవస్థతో ఉండదు. మీరు పూర్తి ప్లాంట్ యుటిలిటీ బ్యాలెన్స్ చేసినప్పుడు, ACHE కోసం నికర శక్తి చిత్రం ఆశ్చర్యకరంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా మధ్యస్థ వాతావరణం ఉన్న ప్రాంతాల్లో.
మెటీరియల్ దీర్ఘాయువు మరియు జీవితచక్ర ఆలోచన
సుస్థిరత అనేది కేవలం కార్యాచరణ ఇన్పుట్ల గురించి మాత్రమే కాదు; ఇది హార్డ్వేర్ జీవితచక్రానికి సంబంధించినది. బాగా నిర్మించిన ACHE అనేది క్రూరమైన మౌలిక సదుపాయాల భాగం. కార్బన్ స్టీల్ ఫ్రేమ్లోని కోర్ బండిల్-ఫిన్డ్ ట్యూబ్లు ప్రాథమిక సంరక్షణతో 25-30 సంవత్సరాలు ఉంటాయి. ట్యూబ్ల లోపల పర్యావరణం (ప్రాసెస్ సైడ్) నియంత్రించబడుతుంది మరియు బాహ్య రెక్కలు తుప్పు పట్టే అవకాశం ఉన్నప్పటికీ, తరచుగా అల్యూమినైజ్డ్ స్టీల్ లేదా ఇతర రక్షణ పూతలతో తయారు చేయబడినందున, ఇప్పటికీ సేవలో ఉన్న యూనిట్లను నేను 80ల నుండి తనిఖీ చేసాను. ఈ దీర్ఘాయువు తక్కువ మన్నికైన పరికరాల యొక్క తరచుగా భర్తీ చేసే చక్రాలు మరియు సంబంధిత ఉత్పాదక ఉద్గారాలను నివారిస్తుంది.
వైఫల్యం మోడ్లు బోధనాత్మకమైనవి. ట్యూబ్ లీక్లు జరుగుతాయి, సాధారణంగా ఫిన్-టు-ట్యూబ్ బాండ్ వద్ద లేదా ట్యూబ్లు హెడర్ బాక్స్లోకి వెళ్లే చోట. మరమ్మతు స్థానికీకరించబడింది-మీరు ట్యూబ్ను ప్లగ్ చేయండి లేదా విభాగాన్ని భర్తీ చేయండి. షెల్-అండ్-ట్యూబ్ ఎక్స్ఛేంజర్తో పోల్చితే, పెద్ద లీక్ అయితే మొత్తం బండిల్ను లాగడం అని అర్ధం, ఇది భారీ పని. మరమ్మత్తు ఆస్తి యొక్క జీవితాన్ని గణనీయంగా పొడిగిస్తుంది. మేము ఒకసారి ఒక సైట్లో క్రేన్ స్వింగ్ ద్వారా దెబ్బతిన్న కట్టను కలిగి ఉన్నాము. దానిని స్క్రాప్ చేయడానికి బదులుగా, ఫాబ్రికేటర్ నుండి వచ్చిన బృందం, షెంగ్లిన్ వంటి అనుభవజ్ఞుడైన సంస్థ నుండి మీరు ఆశించిన విధంగా, దెబ్బతిన్న బేను కత్తిరించి కొత్త మాడ్యూల్లో వెల్డింగ్ చేయాలని ప్రతిపాదించారు. యూనిట్ నెలలలో కాకుండా వారాల్లో తిరిగి ఆన్లైన్లోకి వచ్చింది. అది స్థిరమైన ఆస్తి నిర్వహణ.
అయితే, పదార్థం ఎంపిక కీలకం. తీర ప్రాంతాలలో, ఉప్పు స్ప్రే కార్బన్ స్టీల్ ఫ్రేమ్ల ద్వారా తినవచ్చు. మొదటి నుండి హాట్-డిప్ గాల్వనైజింగ్ని పేర్కొనడం వలన ఖర్చుకు 15% జోడించబడింది కానీ ఆశించిన సేవా జీవితాన్ని రెట్టింపు చేసిన ప్రాజెక్ట్లను నేను చూశాను. ఆ ముందస్తు పెట్టుబడి అనేది ప్రత్యక్ష స్థిరత్వ నిర్ణయం, పునర్నిర్మాణం కోసం దీర్ఘకాలిక వ్యర్థాలు మరియు వనరుల వినియోగాన్ని తగ్గించడం.
సిస్టమ్ ఇంటిగ్రేషన్ మరియు వేస్ట్ హీట్ రికవరీ
ఇక్కడ మరింత అధునాతన కోణం ఉంది: ACHEలను వేడిని తిరస్కరించడానికి ముగింపు బిందువుగా మాత్రమే కాకుండా, వ్యర్థ ఉష్ణ పునరుద్ధరణ పథకంలో నియంత్రించదగిన మూలకం వలె ఉపయోగించడం. ఇది ప్రతికూలంగా అనిపిస్తుంది-మీరు వేడిని మరింత సమర్థవంతంగా ఎందుకు తిరస్కరించాలనుకుంటున్నారు? కీ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ. మీరు స్టీమ్ టర్బైన్ను అమలు చేయడానికి చాలా తక్కువ-గ్రేడ్ వేస్ట్ హీట్తో కూడిన ప్రాసెస్ స్ట్రీమ్ని కలిగి ఉన్నారని అనుకుందాం, అయితే మీరు దానిని ఫీడ్వాటర్ను ముందుగా వేడి చేయడానికి లేదా వేడిని నిర్మించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. మీ ఏకైక కూలర్ ముడి, భారీ ACHE అయితే, మీరు దానిని ఉపయోగించుకునేలోపు అది వాతావరణంలో వేడిని డంప్ చేస్తుంది.
ఆధునిక నమూనాలు మరింత అధునాతనతను అనుమతిస్తాయి. బండిల్ను విభాగాలుగా విభజించడం ద్వారా (తరచుగా బేలు అని పిలుస్తారు) మరియు అభిమానులను స్వతంత్రంగా నియంత్రించడం ద్వారా, మీరు అవుట్లెట్ ఉష్ణోగ్రతను ఖచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు. మీరు ప్రక్రియ అవసరాలను తీర్చడానికి తగినంతగా స్ట్రీమ్ను చల్లబరుస్తుంది, ఆపై ఇప్పటికీ వెచ్చని స్ట్రీమ్ను సెకండరీ రికవరీ లూప్కి మళ్లించవచ్చు. నేను సిమెంట్ ప్లాంట్లో పైలట్ ప్రాజెక్ట్లో పాల్గొన్నాను, అక్కడ మేము దీన్ని సరిగ్గా చేసాము. సహాయక శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే దిగువ ఆర్గానిక్ ర్యాంకైన్ సైకిల్ (ORC) యూనిట్ కోసం సరైన ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి మేము మాడ్యులేట్ చేయబడిన ACHEని ఉపయోగించాము. ACHE ప్రదర్శన యొక్క స్టార్ కాదు, కానీ దాని ఖచ్చితమైన నియంత్రణ మొత్తం రికవరీ లూప్ను ఆచరణీయంగా చేసింది. ఇది వ్యవకలనం (నీటిని ఆదా చేయడం) ద్వారా స్థిరత్వ సాధనం నుండి ఎనేబుల్మెంట్ (శక్తి పునరుద్ధరణను సులభతరం చేయడం) ద్వారా ఒకటిగా మారుస్తుంది.
దీనికి అధిక స్థాయి సిస్టమ్ డిజైన్ ఆలోచన అవసరం. ఇది ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్ కూలర్ను కొనుగోలు చేయడం మాత్రమే కాదు; ఇది నియంత్రణలు మరియు ఇతర ప్రాసెస్ యూనిట్లతో దీన్ని ఏకీకృతం చేస్తోంది. ఇది పనిచేసినప్పుడు, సినర్జీ ప్లాంట్ యొక్క మొత్తం ఉష్ణ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది.
ఆచరణాత్మక సవాళ్లు మరియు ట్రేడ్-ఆఫ్లు
తలనొప్పుల గురించి ప్రస్తావించకుండా దీని గురించి రాయడం నిజాయితీ లేనిది. గాలి శీతలీకరణ ఎల్లప్పుడూ సరైన సమాధానం కాదు. పెద్దది పరిసర గాలి ఉష్ణోగ్రత. మధ్యప్రాచ్యంలో 45°C (113°F) రోజున, శీతలీకరణ డెల్టా T నాటకీయంగా తగ్గిపోతుంది. మీకు చాలా పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యం అవసరం, అంటే ఎక్కువ మెటీరియల్ (ఎక్కువ మూర్తీభవించిన కార్బన్), ఎక్కువ ప్లాట్ స్థలం మరియు పెద్ద అభిమానులు. కొన్నిసార్లు, హైబ్రిడ్ (తడి/పొడి) వ్యవస్థ అనేది నిజంగా స్థిరమైన వాంఛనీయమైనది, వేడిగా ఉండే రోజులలో గాలి ప్రవేశాన్ని చల్లబరచడానికి చిన్న బాష్పీభవన విభాగాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, పాదముద్రను తీవ్రంగా తగ్గిస్తుంది. సైద్ధాంతిక కారణాల కోసం 100% డ్రై సిస్టమ్పై పట్టుబట్టడం అనేది స్మార్ట్ హైబ్రిడ్ డిజైన్ కంటే పూర్తి జీవితచక్ర అంచనాలో అధ్వాన్నంగా ఉన్న భారీ, అసమర్థమైన రాక్షసుడికి దారితీసిన ప్రాజెక్ట్లను నేను చూశాను.
మరొక వాస్తవ-ప్రపంచ సమస్య గాలి వైపు ఫౌలింగ్. మురికి వాతావరణంలో లేదా ఎరువుల కర్మాగారం దగ్గర, రెక్కలు వేగంగా మూసుకుపోతాయి. గాలి ప్రవాహం పడిపోతుంది, పనితీరు ట్యాంకులు మరియు ఫ్యాన్ శక్తి పెరుగుతుంది. మీకు సమర్థవంతమైన శుభ్రపరిచే వ్యూహం అవసరం-తరచుగా తిరిగే నాజిల్లతో ఆటోమేటెడ్ ఆన్లైన్ క్లీనింగ్ సిస్టమ్లు. మీరు దీన్ని నిర్లక్ష్యం చేస్తే, అడ్డుపడే మాతృక ద్వారా గాలిని నెట్టడానికి యూనిట్ శక్తిని పొందడం వల్ల స్థిరత్వ ప్రయోజనాలు ఆవిరైపోతాయి. ఇది ఇంజినీరింగ్ మాదిరిగానే నిర్వహణ సంస్కృతి సమస్య.
కాబట్టి, అవి స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయా? ఖచ్చితంగా, కానీ షరతులతో. వారు నీటి ఒత్తిడి నుండి పారిశ్రామిక శీతలీకరణను విడదీయడానికి బలమైన మార్గాన్ని అందిస్తారు మరియు స్మార్ట్ నియంత్రణ ద్వారా లోతైన శక్తి పొదుపులను అందిస్తారు. వాటి మన్నిక జీవితచక్ర వ్యర్థాలను తగ్గిస్తుంది. కానీ మెరుగుదల ఆటోమేటిక్ కాదు. ఇది ఆలోచనాత్మక వివరణ-కుడి-పరిమాణం, మెటీరియల్ ఎంపిక, ఫ్యాన్ నియంత్రణ వ్యూహం-మరియు నిబద్ధతతో కూడిన కార్యాచరణ నిర్వహణ నుండి వస్తుంది. పరిజ్ఞానం ఉన్న ఆపరేటర్ చేతిలో మరియు నిపుణుల నుండి సాలిడ్ ఇంజినీరింగ్ మద్దతుతో, ఎయిర్ కూల్డ్ హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్ కేవలం రెక్కలతో కూడిన పైప్వర్క్ కంటే ఎక్కువ అవుతుంది; ఇది ఒక స్థితిస్థాపక, వనరుల-చేతన పారిశ్రామిక కర్మాగారాన్ని నిర్మించడానికి ఒక పునాది భాగం. నిగనిగలాడే బ్రోచర్ చర్చకు దూరంగా ఉన్న ఆచరణాత్మక వాస్తవికత అది.
