SN 14 – Henan Shuanghui Essen
Projektstandort: Henan, Luohe
Geräteauswahl:
1453KWdampfbefeuerter LiBr-Absorptionskühler
1453KWHeißwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine
930 kW Warmwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine
Hauptfunktion: Nutzung von Hochtemperaturdampfkondensat aus der recycelten Lebensmitteldesinfektion als Energiequelle zur Prozesskühlung und Anlagenklimatisierung
Allgemeine Einführung
Um die Stabilität der Kühlleistung des Heißwasser-LiBr-Absorptionskühlers zu gewährleisten und die schwankende Temperatur und Durchflussrate des Hochtemperatur-Sterilisationswassers effektiv zu steuern, wird einPlattenwärmetauscherfür den indirekten Wärmeaustausch aus dem zirkulierenden Warmwasserspeicher ist eine geeignete Lösung. Nachfolgend finden Sie eine allgemeine Beschreibung der möglichentechnische Parameterfür einePlattenwärmetauscherin diesem Setup verwendet:
Technische Parameter des Plattenwärmetauschers
- Wärmeübertragungsbereich: Dieser Parameter ist entscheidend, um sicherzustellen, dass genügend Oberfläche für den Wärmeaustausch zwischen dem Warmwasser und der LiBr-Absorptionskältemaschine zur Verfügung steht. Normalerweise kann die erforderliche Wärmeübertragungsfläche anhand der thermischen Belastung der Absorptionskältemaschine und der Temperaturunterschiede zwischen den Platten geschätzt werden.
- Beispiel:50-100 m²(abhängig von der benötigten Kühlleistung).
- Durchflussrate: Der Plattenwärmetauscher muss die schwankenden Durchflussraten aus dem zirkulierenden Warmwasserspeicher und dem Sterilisationswasser bewältigen. Die Durchflussparameter müssen in der Lage sein, eine Reihe von140 m³/hfür zirkulierendes Warmwasser und20-100 m³/hzum Sterilisieren von Wasser.
- Beispiel:Maximale Durchflussrate of 150 m³/hfür die Warmwasserzufuhr.
- Betriebstemperaturbereich: Der Temperaturbereich des einlaufenden Heißwassers aus dem Sterilisationsprozess liegt zwischen105°C und 115°C, während die Temperatur des zirkulierenden Warmwasserspeichers zwischen95°C und 99°CDer Wärmetauscher muss mit diesen Schwankungen umgehen und eine effiziente Wärmeübertragung aufrechterhalten.
- Beispiel:Temperaturbereich der heißen Seite: 105°C - 115°C
- Temperaturbereich der kalten Seite: 95°C - 99°C
- Plattenmaterial: Das Material der Platten sollte korrosionsbeständig sein, um hohen Temperaturen und möglicher chemischer Belastung im Warmwassersystem standzuhalten.
- Beispiel:Titan or Edelstahl(304 oder 316) für Korrosionsbeständigkeit.
- Druck: Der Plattenwärmetauscher sollte so ausgelegt sein, dass er dem Betriebsdruck des Systems standhält.
- Beispiel:Maximaler Betriebsdruck: 10 bar(oder höher, je nach Systemanforderungen).
- Anschlussgröße: Die Einlass- und Auslassgrößen des Wärmetauschers müssen mit den im Umlaufwarmwassertank und im Sterilisationswassersystem verwendeten Rohrgrößen übereinstimmen.
- Beispiel:Größe des Einlass-/Auslassrohrs: DN150 or DN200abhängig von der Durchflussmenge.
- Wärmeübergangskoeffizient: Der Wärmetauscher sollte auf Grundlage der Eigenschaften der Flüssigkeiten für eine optimale Wärmeübertragungsleistung ausgelegt sein.
- Beispiel: Typische Wärmeübergangskoeffizienten können von500-800 W/m²·K, abhängig von der Flüssigkeitsgeschwindigkeit und den Temperaturunterschieden.
- Auslegungsdruckabfall: Der Druckabfall über dem Wärmetauscher sollte minimiert werden, um einen effizienten Betrieb sicherzustellen und eine übermäßige Belastung der Pumpen zu vermeiden.
- Beispiel:Druckabfall: 1-3 bar.
- Kompaktheit: Plattenwärmetauscher sind für ihre kompakte Bauweise bekannt, die bei industriellen Anwendungen mit begrenztem Platz wichtig ist.
- Beispiel:Kompaktes Designmit modularen Platten für einfache Skalierbarkeit.
Diese Parameter sind Richtwerte und können je nach Wärmetauscherhersteller und Systemanforderungen variieren. Aufgrund detaillierter technischer Analysen können weitere Anpassungen erforderlich sein, um die genauen Betriebsbedingungen und die Systemintegration zu erfüllen.
Um ein effizientes Wärmeaustauschsystem zu entwerfen, das die gegebenen Parameter für diePlattenwärmetauscherund die erforderlichen Temperaturen und Durchflussraten aufrechterhält, lassen Sie uns die Bedingungen anhand der bereitgestellten Informationen zusammenfassen und verfeinern:
Systemübersicht und technische Details:
1# Plattenwärmetauscher (vorläufiger Wärmeaustausch)
- Primärseite (Warmwasser)
- Einlasstemperatur: 97 °C
- Austrittstemperatur: 87°C
- Durchflussrate: 100 m³/h
- Sekundärseite (Kaltwasser-/Kühlereingang)
- Einlasstemperatur: 78°C
- Austrittstemperatur: 87°C(das zum Warmwasserspeicher zurückfließt)
DerPrimärseitedes Wärmetauschers tauscht Wärme mit demSekundärseiteum die sekundärseitige Austrittstemperatur auf87°C. Diese Temperatur von87°Cwird dann in den Warmwasserspeicher zurückgeführt.
Verfahren zur Erhöhung der Eingangstemperatur der Heißwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine:
- Objektiv: Ziel ist es, die Eintrittstemperatur der Heißwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine durch Nutzung der Wärme der 87 °C heißen Sekundärseite zu erhöhen.
- Lösung: Das Austrittswasser bei87°Caus1# Plattenwärmetauscher(Sekundärseite) wird umgeleitet auf2# Plattenwärmetauscherum weiteren Wärmeaustausch zu ermöglichen.
2# Plattenwärmetauscher (Temperaturerhöhung)
- Primärseite (Warmwasser)
- Einlasstemperatur: 110°C(angetrieben durch hochtemperiertes Sterilisationswasser aus dem Prozess)
- Austrittstemperatur: 95 °C(verlässt den Wärmetauscher nach dem Wärmeaustausch mit der Sekundärseite)
- Sekundärseite (Heißwasser-LiBr-Kühlereinlass)
- Einlasstemperatur: 87°C(vom Auslass des Plattenwärmetauschers 1#)
- Zielauslasstemperatur: 92,4 °C(gewünschte Temperatur zur Einspeisung in die LiBr-Absorptionskältemaschine)
Wärmeaustauschprozess:
- DerPrimärseite in 2# Plattenwärmetauscherliefert Wasser bei110°Czum Erhitzen derSekundärseite, das Wasser erhält bei87°Caus dem1# Plattenwärmetauscher.
- Zwischen den beiden Seiten wird Wärme übertragen, wodurch dieSekundärseitiger AuslassTemperatur von87°C to 92,4 °Cbevor es an die LiBr-Absorptionskältemaschine weitergeleitet wird.
Aktualisierter Prozessablauf:
- DerPrimärseite of 1# Plattenwärmetauscherbeginnt mit heißem Wasser bei97 °C(Einlass) und kühlt es auf87°C(Auslass), das zum Warmwasserspeicher zurückgeführt wird.
- DerSekundärseite of 1# Platteerhitzt Wasser aus78°C to 87°C.
- Der87°CWasser aus dem1# Plattewird nun zugeführt an diePrimärseite of 2# Platte, wo es durch die110°CEingang vom Sterilisationswassersystem.
- Das Wasser fließt dann zumSekundärseite of 2# Platte, wo es weiter erhitzt wird,92,4 °Cvor der Übermittlung an dieHeißwasser-LiBr-Absorptionskältemaschine.
Wichtige Überlegungen zur Konstruktion von Plattenwärmetauschern:
- Thermische Belastung: Der Wärmeaustausch zwischen den beiden Platten sollte auf die Temperaturdifferenz ausgelegt sein, sodass die Wärme von der110°CPrimärseite erhöht effektiv die87°CSekundärseitenwasser auf die gewünschte92,4 °C.
- Durchflussraten: DerSekundärdurchflussrate of 111 m³/hund diePrimärdurchflussrate of 100 m³/hmüssen ausgeglichen werden, um die Wärmeübertragungseffizienz aufrechtzuerhalten, ohne übermäßigen Druckabfall oder ungleichmäßige Wärmeverteilung zu verursachen.
- Wärmeübertragungseffizienz: Die Wärmetauscherplatten sollten so ausgelegt sein, dass sie die erforderliche spezifische Wärmeübertragung zwischen dem heißen Sterilisationswasser und dem Kühlwasser bewältigen und so die Zieltemperatur von92,4 °Cwird effizient erreicht.
Dieses Prozesslayout gewährleistet die effiziente Nutzung der Abwärme zur Erhöhung der Temperatur für die LiBr-Absorptionskältemaschine bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines stabilen und optimierten Betriebs.
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Veröffentlichungszeit: 30. März 2023
