เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศช่วยเพิ่มความยั่งยืนได้อย่างไร 

เมื่อคุณได้ยินถึงความยั่งยืนในอุตสาหกรรมหนัก หลายๆ คนมักนึกถึงแผงโซลาร์เซลล์หรือการดักจับคาร์บอน นั่นเป็นมุมมองที่แคบ งานที่จริงจังและจริงจังเกิดขึ้นในการเพิ่มประสิทธิภาพระบบที่เราทำงานอยู่ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศ (ACE) พวกเขาไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่บทบาทของพวกเขาในการลดการใช้น้ำและการลดของเสียจากการดำเนินงานยังถูกมองข้ามไปอย่างมาก ฉันเคยเห็นโปรเจ็กต์ที่หมกมุ่นอยู่กับเทคโนโลยีที่พาดหัวข่าว ในขณะที่เครื่องทำความเย็นแบบอากาศธรรมดาที่ได้รับการระบุอย่างเหมาะสม จะช่วยยกระดับการวัดด้านสิ่งแวดล้อมของโรงงานอย่างหนัก ลิงก์ไม่ได้โดยตรงเสมอไป แต่เป็นเนื้อหาที่ลึกซึ้ง

สมการน้ำ: มากกว่าศูนย์

ทุกคนรู้ดีว่า ACE กำจัดน้ำหล่อเย็น แต่ชัยชนะด้านความยั่งยืนไม่ใช่แค่การลดปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาเป็นศูนย์ในโบรชัวร์เท่านั้น มันเกี่ยวกับการก้าวข้ามห่วงโซ่ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ของน้ำทั้งหมด ฉันกำลังพูดถึงโรงบำบัดสารเคมี การจัดการระเบิด และหมูพลังงานที่เป็นเครือข่ายปั๊มน้ำหล่อเย็น ฉันจำการปรับปรุงเพิ่มเติมสำหรับตัวประมวลผลทางเคมีในพื้นที่ที่มีความเครียดจากน้ำได้ พวกเขาได้รับคำสั่งตามกฎหมายให้ลดการจับฉลาก เราได้เปลี่ยนชุดท่อและท่อเป็นชุดระบายความร้อนด้วยอากาศ การประหยัดได้ทันทีคือหลายล้านแกลลอนต่อปีแน่นอน แต่สิ่งที่ได้รับมากกว่านั้นคือการแยกกำลังการผลิตออกจากการเมืองเรื่องน้ำในท้องถิ่น รายงานความยั่งยืนของพวกเขามีบรรทัดรายการ แต่โปรไฟล์ความเสี่ยงในการดำเนินงานมีการเปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐาน

แม้ว่าจะมีการจับก็ตาม การระบายความร้อนด้วยอากาศไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์สำหรับทุกกระบวนการ อุณหภูมิอากาศแวดล้อมเป็นแรงผลักดันของคุณ และในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น คุณต้องเผชิญกับข้อเสีย คุณอาจต้องการพื้นที่ใบหน้าที่ใหญ่ขึ้นหรือการตั้งค่าแบบไฮบริด ฉันมีส่วนร่วมในโปรเจ็กต์ที่ไม่มีการสร้างแบบจำลองเพียงพอ ACE มีขนาดเล็กลงในช่วงอุณหภูมิฤดูร้อนสูงสุด ส่งผลให้กระบวนการขาดประสิทธิภาพเล็กน้อย ซึ่งในตอนแรกจะชดเชยพลังงานที่ได้รับบางส่วน เราเรียนรู้ที่จะดำเนินการจำลองแบบรายปีเสมอ ไม่ใช่แค่การคำนวณจุดออกแบบเท่านั้น ที่ ความยั่งยืน ผลประโยชน์เป็นแบบรายปีและสะสม ดังนั้นการออกแบบของคุณจะต้องคำนึงถึงวันที่อากาศแย่ที่สุดและดีที่สุดด้วย

นี่คือจุดที่ผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ภาคสนามจริงพิสูจน์คุณค่าของตนเอง บริษัทอย่าง Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co.,Ltd ซึ่งมุ่งเน้นเทคโนโลยีการทำความเย็นทางอุตสาหกรรม เข้าใจสิ่งนี้ สามารถบอกได้จากแนวทางของพวกเขาได้ที่ shenglincoolers.com—ไม่ใช่แค่การขายหน่วยเท่านั้น แต่ยังออกแบบโซลูชันที่เหมาะกับสภาพอากาศและหน้าที่กระบวนการในท้องถิ่นด้วย การออกแบบของพวกเขามักจะรวมการขับเคลื่อนความเร็วตัวแปรบนพัดลมตั้งแต่เริ่มต้น ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการจัดการการแลกเปลี่ยนพลังงานและน้ำอย่างชาญฉลาด

รอยเท้าพลังงาน: การอภิปรายระหว่างพัดลมกับปั๊ม

การตอบโต้แบบคลาสสิกคือพลังงาน พวกเขากล่าวว่าพัดลมใช้พลังงานมากกว่าปั๊ม มันเป็นการง่ายเกินไป ใช่ อากาศเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าน้ำเคลื่อนที่ต่อหน่วยความร้อนที่ถ่ายเท แต่คุณกำลังเปรียบเทียบเฉพาะไดรเวอร์เท่านั้น การใช้พลังงานของระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ได้แก่ ปั๊ม โรงบำบัดน้ำ และหอทำความเย็น พัดลมทาวเวอร์เหล่านี้เป็นผู้บริโภคจำนวนมาก เมื่อสรุปทั้งหมดแล้วระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ทันสมัยได้รับการออกแบบมาอย่างดีด้วย ท่อครีบที่ปรับให้เหมาะสม และพัดลมที่มีการควบคุมสามารถคุ้มทุนหรือออกมาข้างหน้าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณคำนึงถึงการขจัดการทำน้ำร้อนและพลังงานในการบำบัด

เราพิสูจน์สิ่งนี้แล้วในโครงการสถานีอัดแก๊ส การออกแบบในช่วงแรกเรียกว่าวงจรการระบายความร้อนด้วยน้ำ เมื่อเราทำการวิเคราะห์พลังงานตลอดอายุการใช้งาน ตัวเลือก ACE แสดงให้เห็นว่าต้นทุนพลังงานรวมลดลง 15% ในระยะเวลา 10 ปี นักเตะ? การประหยัดส่วนใหญ่มาจากการกำจัดการจ่ายสารเคมีอย่างต่อเนื่องและการให้ความร้อนแบบเป่าลง ผู้ปฏิบัติงานไม่เชื่อจนกระทั่งเห็นบิลค่าสาธารณูปโภคของปีแรก การดึงพลังของพัดลมนั้นมองเห็นได้และวัดได้ง่าย แต่ระบบน้ำปริมาณน้อยจำนวนมากมายนั้นไม่สามารถลดต้นทุนได้

พลังงานบำรุงรักษาเป็นอีกปัจจัยที่ซ่อนอยู่ ระบบน้ำต้องมีความระมัดระวังอย่างต่อเนื่องต่อตะกรันและคราบสกปรกทางชีวภาพ นั่นหมายถึงการปิดซ่อมบำรุง การทำความสะอาดสารเคมี ซึ่งเป็นกิจกรรมที่ใช้พลังงานมาก เครื่องทำความเย็นด้วยอากาศส่วนใหญ่ต้องรักษาความสะอาดครีบ ในสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่น นั่นเป็นงาน แต่คาดเดาได้และมักทำทางออนไลน์ได้ ความน่าเชื่อถือมีส่วนช่วยโดยตรงต่อการดำเนินงานที่ยั่งยืน โดยการหลีกเลี่ยงกระบวนการพลิกผันและการลุกลามหรือของเสียที่เกี่ยวข้อง

การมีอายุยืนยาวของวัสดุและการคิดวงจรชีวิต

ความยั่งยืนไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับการดำเนินงานเท่านั้น มันอยู่ที่ว่าฮาร์ดแวร์ใช้งานได้นานแค่ไหนและจะเกิดอะไรขึ้นกับฮาร์ดแวร์นั้น แกนหลักของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศคือมัดท่อแบบครีบ การกัดกร่อนเป็นศัตรู ในระบบน้ำ คุณต่อสู้กับการกัดกร่อนภายในและการตะกรัน ด้วย ACE คุณกำลังต่อสู้กับการกัดกร่อนจากภายนอกและในชั้นบรรยากาศ นี่ดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลง ไม่ใช่การกำจัดปัญหา แต่ในทางปฏิบัติ มันสามารถจัดการได้ง่ายกว่า คุณสามารถเลือกวัสดุ เช่น ครีบเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนหรือครีบอะลูมิเนียมสำหรับบริการเฉพาะที่เหมาะกับบรรยากาศในท้องถิ่น วงจรชีวิตมักจะยาวนานกว่า

ฉันจำได้ว่าได้ตรวจสอบชุดรวม ACE ที่มีอายุ 20 ปีในโรงกลั่นที่ยังคงให้บริการอยู่โดยมีการเสื่อมสภาพน้อยที่สุด ชุดระบายความร้อนด้วยน้ำที่เทียบเคียงได้จะได้รับการต่อท่อใหม่อย่างน้อยหนึ่งครั้งในช่วงเวลานั้น การต่อท่อใหม่ถือเป็นการสูญเสียความยั่งยืน ได้แก่ การขุดทองแดง-นิกเกิลมากขึ้น การผลิต การขนส่ง และพลังงานสำหรับงานซ่อมแซม อายุการใช้งานที่ยาวนานของ ACE ที่แข็งแกร่งเป็นผลโดยตรงต่อปริมาณงานของวัสดุที่ลดลง การที่ SHENGLIN ให้ความสำคัญกับวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีการเคลือบสำหรับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันบ่งบอกถึงความเข้าใจในอุตสาหกรรมอย่างลึกซึ้งนี้ ซึ่งไม่เพียงแค่สร้างเครื่องทำความเย็นเท่านั้น แต่ยังสร้างสินทรัพย์ที่คงทนอีกด้วย

อายุการใช้งานก็สะอาดขึ้นด้วย ชุดระบายความร้อนด้วยอากาศส่วนใหญ่เป็นโลหะและสามารถรีไซเคิลได้สูง ไม่มีตะกอนที่ปนเปื้อนหรือการแยกวัสดุที่ซับซ้อนเหมือนในชุดเครื่องทำน้ำเย็นที่ล้มเหลวซึ่งเต็มไปด้วยสารเคมีที่สะสมมานานหลายปี เมื่อเลิกใช้งาน เหล็กและทองแดง/อะลูมิเนียมจะกลับคืนสู่สภาพเดิมได้อย่างง่ายดาย

บูรณาการกับการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่

นี่คือจุดที่น่าสนใจ เครื่องทำความเย็นด้วยอากาศมักถูกมองว่าเป็นจุดสิ้นสุดในการปฏิเสธความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ แต่ด้วยการเปลี่ยนกรอบความคิด พวกเขาจะกลายเป็นผู้อำนวยความสะดวกให้กับ การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่. ในหลายกระบวนการ ความร้อนที่ถูกปฏิเสธโดย ACE จะอยู่ที่ระดับอุณหภูมิที่เหมาะสม ด้วยการออกแบบ ACE ที่ไม่ใช่ยูนิตแบบสแตนด์อโลน แต่เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายบูรณาการความร้อน คุณสามารถใช้เพื่ออุ่นสตรีมกระบวนการที่เข้ามาล่วงหน้า หรือแม้แต่ป้อนความร้อนคุณภาพต่ำไปยังเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับ

เราพยายามทำเช่นนี้ในระดับนำร่องที่ไซต์ปิโตรเคมี คอนเดนเซอร์เหนือศีรษะจากคอลัมน์การกลั่น ซึ่งโดยทั่วไปคือ ACE ได้รับการต่อท่อใหม่เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับกระแสฟีดของคอลัมน์ในขั้นแรก สิ่งนี้ทำให้หน้าที่การต้มซ้ำหลักลดลง จากนั้น ACE จะจัดการกับภาระความร้อนที่เหลืออยู่ โครงการมีปัญหาการงอกของฟัน การควบคุมทำได้ยากเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศส่งผลต่อพารามิเตอร์กระบวนการต้นทาง จำเป็นต้องมีตรรกะการควบคุมที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น ไม่ใช่แค่ฮาร์ดแวร์ที่ใหญ่กว่าเท่านั้น แม้จะประสบความสำเร็จเพียงบางส่วน แต่ก็เน้นย้ำว่าการก้าวกระโดดด้านความยั่งยืนที่แท้จริงนั้นมาจากการคิดอย่างเป็นระบบ ไม่ใช่การแลกเปลี่ยนส่วนประกอบ

สิ่งสำคัญคือการหยุดการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแยกส่วน การเพิ่มความยั่งยืนไม่ได้มาจาก ACE เอง แต่จากการที่ทำให้คุณจินตนาการถึงแผนภาพการไหลของความร้อนของโรงงานได้ใหม่ เป็นอ่างล้างจานแบบใช้อากาศที่ยืดหยุ่นกว่า ซึ่งสามารถวางและปรับขนาดได้อย่างมีกลยุทธ์เพื่อปลดล็อกจุดหยิกที่เครือข่ายน้ำที่เข้มงวดอาจไม่รองรับ

การประนีประนอมในโลกแห่งความเป็นจริงและการยอมรับจากผู้ดำเนินการ

ทั้งหมดนี้ฟังดูดีบนกระดาษ แต่ฟิลด์นี้เป็นตัวกำหนดเงื่อนไข เสียงรบกวนเป็นเรื่องใหญ่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศแบตเตอรี่ขนาดใหญ่สามารถส่งเสียงดังได้ กฎระเบียบด้านเสียงรบกวนของชุมชนสามารถบังคับให้คุณเพิ่มตัวลดทอนสัญญาณหรือข้อจำกัดความเร็ว ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ฉันเคยเห็นโปรเจ็กต์ที่การออกแบบ ACE ที่สวยงามและมีประสิทธิภาพต้องได้รับการออกแบบใหม่ด้วยพัดลมความเร็วต่ำและชุดที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามขีดจำกัด 55 dB(A) ที่แนวรั้ว ต้นทุนเงินทุนเพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพการใช้พลังงานลดลงเล็กน้อย ทางเลือกที่ยั่งยืนต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางเทคนิคกับใบอนุญาตทางสังคมในการดำเนินงาน

การยอมรับของผู้ประกอบการเป็นอุปสรรคอีกประการหนึ่ง วิศวกรโรงงานที่เคยทำงานด้านการจัดการเคมีของน้ำและการพังทลายของหอคอยอาจต้องระวังเทคโนโลยีที่ดูเหมือนว่าจะควบคุมสภาพอากาศได้ การใช้งานที่ประสบความสำเร็จมักเกี่ยวข้องกับผู้ปฏิบัติงานตั้งแต่เนิ่นๆ เสมอ เราจะจัดเวิร์กช็อปเพื่อแสดงให้พวกเขาเห็นหน้าจอควบคุม วิธีตอบสนองต่อพายุฝนอย่างกะทันหัน (ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ!) และวิธีทำความสะอาดชุดรวม การทำให้พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาได้เปลี่ยนผู้คลางแคลงใจให้กลายเป็นผู้สนับสนุน การปฏิบัติประจำวันของพวกเขา เช่น การรักษาความสะอาดของครีบ กลายเป็นส่วนสำคัญโดยตรงต่อโรงงาน เป้าหมายความยั่งยืน.

ท้ายที่สุดแล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศจะช่วยเพิ่มความยั่งยืนโดยนำเสนอแนวทางในการปฏิเสธความร้อนที่เรียบง่าย ยืดหยุ่นมากขึ้น และมีประสิทธิภาพทางวัตถุ พวกเขาบังคับใช้ระเบียบวินัยในการออกแบบโดยคำนึงถึงต้นทุนตลอดอายุการใช้งานและบริบทด้านสิ่งแวดล้อม พวกเขาไม่ใช่คำตอบที่ถูกต้องสำหรับทุกหน้าที่ แต่เมื่อเหมาะสมแล้ว พวกเขาไม่เพียงแค่ลดการใช้น้ำเท่านั้น แต่ยังเป็นการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างพืชกับทรัพยากรธรรมชาติอีกด้วย การเพิ่มประสิทธิภาพเป็นระบบ เงียบ และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะยาว เป็นวิศวกรรมประเภทหนึ่งที่ไม่ได้พาดหัวข่าว แต่ช่วยขับเคลื่อนเข็มได้อย่างแท้จริง