Henan Shuanghui Essen

Lösung

SN 14 – Henan Shuanghui Essen

Projektstandort:Henan, Luohe

Geräteauswahl:
1453 kWdampfbefeuerte LiBr-Absorptionskältemaschine
1453 kWWarmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine
930 kW Warmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine

Hauptfunktion:Nutzen Sie das Hochtemperatur-Dampfkondensat aus der recycelten Lebensmitteldesinfektion als Energiequelle zur Prozesskühlung und Anlagenklimatisierung.
Energieeinsparung:Die jährlichen Stromeinsparungen belaufen sich auf rund 3,07 Millionen kWh, was einer Reduzierung des Standardkohleverbrauchs um etwa 378 Tonnen entspricht; die jährlichen Kohlendioxidemissionen werden um rund 2.456 Tonnen reduziert.
Kapitalrendite:Die jährlichen Stromkosteneinsparungen belaufen sich auf etwa 2,15 Millionen CNY (berechnet auf Basis des lokalen Industriestromtarifs von 0,7 CNY/kWh).

Allgemeine Einführung

Um die Stabilität der Kühlleistung der Warmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine zu gewährleisten und die schwankende Temperatur und Durchflussrate des Hochtemperatur-Sterilisationswassers effektiv zu steuern, wird einPlattenwärmetauscherFür den indirekten Wärmeaustausch mit dem zirkulierenden Warmwasserspeicher ist eine geeignete Lösung vorhanden. Nachfolgend eine allgemeine Beschreibung der möglichen Lösungen.technische Parameterfür einPlattenwärmetauscherIn dieser Konfiguration verwendet:

Technische Parameter von Plattenwärmetauschern

  1. WärmeübertragungsflächeDieser Parameter ist entscheidend, um sicherzustellen, dass ausreichend Oberfläche für den Wärmeaustausch zwischen dem Heißwasser und der LiBr-Absorptionskältemaschine zur Verfügung steht. Typischerweise lässt sich die benötigte Wärmeübertragungsfläche anhand der Wärmelast der Absorptionskältemaschine und der Temperaturdifferenzen zwischen den Platten abschätzen.
    • Beispiel:50-100 m²(abhängig von der erforderlichen Kühlleistung).
  2. DurchflussrateDer Plattenwärmetauscher muss die schwankenden Durchflussmengen des zirkulierenden Warmwasserspeichers und des Sterilisationswassers bewältigen können. Die Durchflussparameter müssen einen Bereich von … abdecken können.140 m³/hfür die Warmwasserzirkulation und20-100 m³/hzur Sterilisation von Wasser.
    • Beispiel:Maximaler Durchfluss of 150 m³/hfür Warmwasserzufuhr.
  3. BetriebstemperaturbereichDer Temperaturbereich des aus dem Sterilisationsprozess einströmenden Heißwassers liegt zwischen105 °C und 115 °C, während die Temperatur des zirkulierenden Warmwasserspeichers zwischen95 °C und 99 °CDer Wärmetauscher muss diese Schwankungen ausgleichen und einen effizienten Wärmeaustausch gewährleisten.
    • Beispiel:Temperaturbereich der heißen Seite: 105 °C - 115 °C
    • Temperaturbereich auf der kalten Seite: 95 °C - 99 °C
  4. PlattenmaterialDas Material der Platten sollte korrosionsbeständig sein, um den hohen Temperaturen und der möglichen Einwirkung von Chemikalien im Warmwassersystem standzuhalten.
    • Beispiel:Titan or Edelstahl(304 oder 316) für Korrosionsbeständigkeit.
  5. DruckDer Plattenwärmetauscher sollte so ausgelegt sein, dass er dem Betriebsdruck des Systems standhält.
    • Beispiel:Maximaler Betriebsdruck: 10 bar(oder höher, je nach Systemanforderungen).
  6. AnschlussgrößeDie Einlass- und Auslassgrößen des Wärmetauschers müssen mit den Rohrgrößen des zirkulierenden Warmwasserspeichers und des Sterilisationswassersystems übereinstimmen.
    • Beispiel:Größe der Einlass-/Auslassrohre: DN150 or DN200abhängig von der Durchflussrate.
  7. WärmeübergangskoeffizientDer Wärmetauscher sollte auf Basis der Eigenschaften der Fluide für eine optimale Wärmeübertragungsleistung ausgelegt sein.
    • Beispiel: Typische Wärmeübergangskoeffizienten können im Bereich von500-800 W/m²·Kabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit und den Temperaturunterschieden.
  8. AuslegungsdruckverlustDer Druckabfall im Wärmetauscher sollte minimiert werden, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten und eine übermäßige Belastung der Pumpen zu vermeiden.
    • Beispiel:Druckabfall: 1-3 Bar.
  9. KompaktheitPlattenwärmetauscher sind bekannt für ihre kompakte Bauweise, die bei industriellen Anwendungen mit begrenztem Platzangebot von Bedeutung ist.
    • Beispiel:Kompaktes Designmit modularen Platten für einfache Skalierbarkeit.

Diese Parameter sind Richtwerte und können je nach Wärmetauscherhersteller und Systemanforderungen variieren. Für eine optimale Anpassung an die genauen Betriebsbedingungen und die Systemintegration können weitere Anpassungen auf Basis detaillierter technischer Analysen erforderlich sein.

Um ein effizientes Wärmeaustauschsystem zu entwerfen, das die vorgegebenen Parameter für diePlattenwärmetauscherund die erforderlichen Temperaturen und Durchflussraten einhält, fassen wir die Bedingungen anhand der bereitgestellten Informationen zusammen und präzisieren sie:

Systemübersicht und technische Details:

1# Plattenwärmetauscher (Vorläufiger Wärmetausch)

  • Primärseite (Warmwasser)
    • Einlasstemperatur: 97 °C
    • Auslasstemperatur: 87°C
    • Durchflussrate: 100 m³/h
  • Sekundärseite (Kaltwasser-/Kühlereingang)
    • Einlasstemperatur: 78°C
    • Auslasstemperatur: 87°C(das zum Warmwasserspeicher zurückfließt)

DerPrimärseitedes Wärmetauschers tauscht Wärme mit demSekundärseiteum die Auslasstemperatur der Sekundärseite zu erhöhen auf87°CDiese Temperatur von87°Cwird dann in den Warmwasserspeicher zurückgeführt.

Verfahren zur Erhöhung der Einlasstemperatur der Heißwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine:

  • ObjektivZiel ist es, die Einlasstemperatur der Warmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine durch Nutzung der Wärme von der 87°C warmen Sekundärseite zu erhöhen.
  • Lösung: Das Auslasswasser bei87°Caus1# Plattenwärmetauscher(Sekundärseite) wird umgeleitet zu2# Plattenwärmetauscherum den Wärmeaustausch weiter zu fördern.

2# Plattenwärmetauscher (Temperaturerhöhung)

  • Primärseite (Warmwasser)
    • Einlasstemperatur: 110 °C(angetrieben durch das im Prozess verwendete Hochtemperatur-Sterilisationswasser)
    • Auslasstemperatur: 95°C(Verlassen des Wärmetauschers nach dem Wärmeaustausch mit der Sekundärseite)
  • Sekundärseite (Einlass für Warmwasser-LiBr-Kühler)
    • Einlasstemperatur: 87°C(vom Auslass des Plattenwärmetauschers Nr. 1)
    • Ziel-Auslasstemperatur: 92,4 °C(gewünschte Vorlauftemperatur für die LiBr-Absorptionskältemaschine)

Wärmeaustauschprozess:

  • DerPrimärseite in 2# Plattenwärmetauscherliefert Wasser bei110 °Czum ErhitzenSekundärseite, das Wasser erhält bei87°Cvon1# Plattenwärmetauscher.
  • Zwischen den beiden Seiten wird Wärme übertragen, wodurch sich die Temperatur erhöht.Sekundärer SeitenauslassTemperatur von87°C to 92,4 °Cbevor es an die LiBr-Absorptionskältemaschine weitergeleitet wird.

Aktualisierter Prozessablauf:

  1. DerPrimärseite of 1# Plattenwärmetauscherbeginnt mit heißem Wasser bei97 °C(Einlass) und kühlt es ab auf87°C(Auslass), das zum Warmwasserspeicher zurückgeführt wird.
  2. DerSekundärseite of 1# Platteerhitzt Wasser von78°C to 87°C.
  3. Der87°CWasser aus dem1# Plattewird nun dem/der/dem ...Primärseite of 2# Platte, wo es durch die110 °CEingangsdaten aus dem Sterilisationssystem.
  4. Das Wasser fließt dann zumSekundärseite of 2# Platte, wo es weiter erhitzt wird auf92,4 °Cbevor er dorthin geschickt wurdeWarmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine.

Wichtige Überlegungen für die Konstruktion von Plattenwärmetauschern:

  • Thermische BelastungDer Wärmeaustausch zwischen den beiden Platten sollte auf die Temperaturdifferenz ausgelegt sein, um sicherzustellen, dass die Wärme von der110 °CDie Primärseite erhöht effektiv die87°CSekundärwasser zum gewünschten92,4 °C.
  • Durchflussraten: DerSekundärdurchfluss of 111 m³/hund diePrimärdurchfluss of 100 m³/hSie müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Wärmeübertragungseffizienz erhalten bleibt, ohne dass es zu einem übermäßigen Druckabfall oder einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung kommt.
  • WärmeübertragungseffizienzDie Wärmetauscherplatten sollten so ausgelegt sein, dass sie den erforderlichen Wärmeaustausch zwischen dem heißen Sterilisationswasser und dem Kühlwasser gewährleisten und die Zieltemperatur sicherstellen.92,4 °Cwird effizient erreicht.

Dieses Prozesslayout gewährleistet die effiziente Nutzung der Abwärme zur Temperaturerhöhung der LiBr-Absorptionskältemaschine bei gleichzeitig stabilem und optimiertem Betrieb.

 

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Lösung

Veröffentlichungsdatum: 30. März 2023