SN 14 - Cibo Henan Shuanghui
Ubicazione del progetto:Henan, Luohe
Selezione delle attrezzature:
1453 kWrefrigeratore ad assorbimento di LiBr alimentato a vapore
1453 kWrefrigeratore ad assorbimento LiBr per acqua calda
Refrigeratore ad assorbimento LiBr per acqua calda da 930 kW
Funzione principale:Utilizzare la condensa di vapore ad alta temperatura derivante dal riciclo della disinfezione degli alimenti come fonte di energia per il raffreddamento dei processi e il condizionamento dell'aria dell'impianto.
Risparmio energetico:Il risparmio annuo di energia elettrica ammonta a circa 3,07 milioni di kWh, equivalente a una riduzione del consumo standard di carbone di circa 378 tonnellate; le emissioni annue di anidride carbonica si riducono di circa 2.456 tonnellate.
Ritorno sull'investimento:Il risparmio annuo sui costi dell'energia elettrica ammonta a circa 2,15 milioni di CNY (calcolato sulla base della tariffa locale per l'energia elettrica industriale di 0,7 CNY/kWh).
Introduzione generale
Per garantire la stabilità della capacità di raffreddamento del refrigeratore ad assorbimento LiBr ad acqua calda e gestire efficacemente la temperatura fluttuante e la portata dell'acqua sterilizzante ad alta temperatura, utilizzando unscambiatore di calore a piastreper lo scambio termico indiretto dal serbatoio di acqua calda circolante è una soluzione adatta. Di seguito è riportata una descrizione generale delle possibiliparametri tecniciper unscambiatore di calore a piastreutilizzato in questa configurazione:
Parametri tecnici dello scambiatore di calore a piastre
- Area di scambio termicoQuesto parametro è fondamentale per garantire che sia disponibile una superficie sufficiente per lo scambio termico tra l'acqua calda e il refrigeratore ad assorbimento LiBr. In genere, la superficie di scambio termico necessaria può essere stimata in base al carico termico del refrigeratore ad assorbimento e alle differenze di temperatura tra le piastre.
- Esempio:50-100 m²(a seconda della capacità di raffreddamento richiesta).
- Portata: Lo scambiatore di calore a piastre deve gestire le portate fluttuanti del serbatoio dell'acqua calda circolante e dell'acqua sterilizzante. I parametri della portata devono essere in grado di adattarsi a una gamma di140 m³/hper la circolazione dell'acqua calda e20-100 m³/hper sterilizzare l'acqua.
- Esempio:Portata massima of 150 m³/hper l'immissione di acqua calda.
- Intervallo di temperatura di funzionamento: L'intervallo di temperatura dell'acqua calda in ingresso dal processo di sterilizzazione è compreso tra105 °C e 115 °C, mentre la temperatura del serbatoio dell'acqua calda circolante è compresa tra95 °C e 99 °CLo scambiatore di calore deve gestire queste variazioni e mantenere un trasferimento di calore efficiente.
- Esempio:Intervallo di temperatura del lato caldo: 105°C - 115°C
- Intervallo di temperatura del lato freddo: 95°C - 99°C
- Materiale della piastraIl materiale delle piastre deve essere resistente alla corrosione per sopportare le alte temperature e la possibile esposizione a sostanze chimiche nell'impianto di acqua calda.
- Esempio:Titanio or acciaio inossidabile(304 o 316) per la resistenza alla corrosione.
- PressioneLo scambiatore di calore a piastre deve essere progettato per resistere alla pressione di esercizio del sistema.
- Esempio:Pressione massima di esercizio: 10 bar(o superiore in base ai requisiti di sistema).
- Dimensioni del visoLe dimensioni di ingresso e di uscita dello scambiatore di calore devono essere compatibili con le dimensioni dei tubi utilizzati nel serbatoio di circolazione dell'acqua calda e nel sistema di sterilizzazione dell'acqua.
- Esempio:Dimensioni del tubo di ingresso/uscita: DN150 or DN200a seconda della portata.
- Coefficiente di trasferimento del caloreLo scambiatore di calore deve essere progettato per garantire prestazioni di trasferimento termico ottimali in base alle proprietà dei fluidi.
- Esempio: i coefficienti di trasferimento del calore tipici possono variare da500-800 W/m²·K, a seconda della velocità del fluido e delle differenze di temperatura.
- Caduta di pressione di progettoLa caduta di pressione attraverso lo scambiatore di calore deve essere ridotta al minimo per garantire un funzionamento efficiente ed evitare un carico eccessivo sulle pompe.
- Esempio:Caduta di pressione: 1-3 bar.
- CompattezzaGli scambiatori di calore a piastre sono noti per il loro design compatto, aspetto importante nelle applicazioni industriali con spazio limitato.
- Esempio:Design compattocon piastre modulari per una facile scalabilità.
Questi parametri sono indicativi e possono variare in base al produttore specifico dello scambiatore di calore e ai requisiti del sistema. Ulteriori personalizzazioni potrebbero essere necessarie sulla base di un'analisi ingegneristica dettagliata per adattarsi alle precise condizioni operative e all'integrazione del sistema.
Per progettare un sistema di scambio termico efficiente che soddisfi i parametri dati per ilscambiatore di calore a piastree mantiene le temperature e le portate richieste, riassumiamo e affiniamo le condizioni sulla base delle informazioni fornite:
Panoramica del sistema e dettagli tecnici:
1# Scambiatore di calore a piastre (scambio di calore preliminare)
- Lato primario (acqua calda)
- Temperatura di ingresso: 97°C
- Temperatura di uscita: 87°C
- Portata: 100 m³/h
- Lato secondario (ingresso acqua fredda/refrigeratore)
- Temperatura di ingresso: 78°C
- Temperatura di uscita: 87°C(che ritorna al serbatoio dell'acqua calda)
ILlato primariodello scambiatore di calore scambia calore con illato secondarioper aumentare la temperatura di uscita del lato secondario a87°C. Questa temperatura di87°Cviene quindi restituita al serbatoio dell'acqua calda.
Procedura per l'innalzamento della temperatura di ingresso del refrigeratore ad assorbimento LiBr ad acqua calda:
- ObiettivoL'obiettivo è aumentare la temperatura di ingresso del refrigeratore ad assorbimento di LiBr ad acqua calda utilizzando il calore proveniente dal lato secondario a 87 °C.
- Soluzione: L'acqua in uscita a87°Cda1# scambiatore di calore a piastre(lato secondario) viene reindirizzato a2# scambiatore di calore a piastreper favorire ulteriormente lo scambio di calore.
2# Scambiatore di calore a piastre (aumento di temperatura)
- Lato primario (acqua calda)
- Temperatura di ingresso: 110 °C(azionato dall'acqua sterilizzante ad alta temperatura proveniente dal processo)
- Temperatura di uscita: 95°C(in uscita dallo scambiatore di calore dopo lo scambio termico con il lato secondario)
- Lato secondario (ingresso del refrigeratore LiBr ad acqua calda)
- Temperatura di ingresso: 87°C(dall'uscita dello scambiatore di calore a piastre n. 1)
- Temperatura di uscita target: 92,4 °C(temperatura desiderata per l'alimentazione del refrigeratore ad assorbimento LiBr)
Processo di scambio termico:
- ILlato primario in 2# scambiatore di calore a piastrefornisce acqua a110 °Cper riscaldare illato secondario, che riceve acqua a87°Cdal1# scambiatore di calore a piastre.
- Il calore viene trasferito tra i due lati, aumentando la temperatura.uscita laterale secondariatemperatura da87°C to 92,4 °Cprima di essere inviato al refrigeratore ad assorbimento di LiBr.
Diagramma di flusso aggiornato:
- ILlato primario of 1# scambiatore di calore a piastreinizia con acqua calda a97°C(ingresso) e lo raffredda a87°C(uscita), che viene restituita al serbatoio dell'acqua calda.
- ILlato secondario of piastra n. 1riscalda l'acqua da78°C to 87°C.
- IL87°Cacqua dalpiastra n. 1ora viene alimentato allato primario of piastra n. 2, dove viene riscaldato dal110 °Cinput dal sistema di sterilizzazione dell'acqua.
- L'acqua scorre quindi verso illato secondario of piastra n. 2, dove viene ulteriormente riscaldato a92,4 °Cprima di essere inviato alrefrigeratore ad assorbimento LiBr per acqua calda.
Considerazioni chiave per la progettazione degli scambiatori di calore a piastre:
- carico termico: Lo scambio termico tra le due piastre deve essere progettato per la differenza di temperatura, assicurando che il calore dalla110 °Cil lato primario effettivamente solleva il87°Cacqua secondaria laterale al desiderato92,4 °C.
- Portate: ILportata secondaria of 111 m³/he ilportata primaria of 100 m³/hÈ necessario bilanciare i parametri per mantenere l'efficienza del trasferimento di calore senza causare un'eccessiva caduta di pressione o una distribuzione non uniforme del calore.
- Efficienza del trasferimento di calore: Le piastre dello scambiatore di calore devono essere progettate per gestire il trasferimento di calore specifico richiesto tra l'acqua sterilizzante calda e l'acqua di raffreddamento, garantendo la temperatura target di92,4 °Cviene realizzato in modo efficiente.
Questa configurazione di processo garantisce un utilizzo efficiente del calore di scarto per innalzare la temperatura del refrigeratore ad assorbimento di LiBr, mantenendo al contempo un funzionamento stabile e ottimizzato.
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Data di pubblicazione: 30 marzo 2023
