SN 14 - Nourriture Henan Shuanghui
Emplacement du projet :Henan, Luohe
Sélection du matériel :
1453 kWrefroidisseur à absorption LiBr alimenté à la vapeur
1453 kWrefroidisseur à absorption LiBr à eau chaude
Refroidisseur à absorption LiBr d'eau chaude de 930 kW
Fonction principale :Utiliser les condensats de vapeur à haute température issus du recyclage de la désinfection des aliments comme source d'énergie pour assurer le refroidissement des procédés et la climatisation de l'usine
Conservation de l'énergie :Les économies annuelles d'électricité s'élèvent à environ 3,07 millions de kWh, ce qui équivaut à une réduction de la consommation standard de charbon d'environ 378 tonnes ; les émissions annuelles de dioxyde de carbone sont réduites d'environ 2 456 tonnes.
Retour sur investissement :Les économies annuelles sur les coûts d'électricité s'élèvent à environ 2,15 millions de CNY (calculées sur la base du tarif local de l'électricité industrielle de 0,7 CNY/kWh).
Introduction générale
Afin de garantir la stabilité de la capacité de refroidissement du refroidisseur à absorption LiBr à eau chaude et de gérer efficacement les fluctuations de température et de débit de l'eau stérilisante à haute température, on utilise unéchangeur de chaleur à plaquesL'échange thermique indirect à partir du ballon d'eau chaude sanitaire est une solution appropriée. Vous trouverez ci-dessous une description générale des possibilités.paramètres techniquespour unéchangeur de chaleur à plaquesutilisé dans cette configuration :
Paramètres techniques des échangeurs de chaleur à plaques
- Zone de transfert de chaleurCe paramètre est essentiel pour garantir une surface d'échange thermique suffisante entre l'eau chaude et le refroidisseur à absorption LiBr. Généralement, la surface d'échange thermique requise peut être estimée en fonction de la charge thermique du refroidisseur et des différences de température entre les plaques.
- Exemple:50-100 m²(en fonction de la capacité de refroidissement requise).
- DébitL'échangeur de chaleur à plaques doit supporter les variations de débit provenant du réservoir d'eau chaude sanitaire et de l'eau de stérilisation. Les paramètres de débit doivent pouvoir s'adapter à une large gamme de valeurs.140 m³/hpour la circulation d'eau chaude et20-100 m³/hpour stériliser l'eau.
- Exemple:débit maximal of 150 m³/hpour l'arrivée d'eau chaude.
- Plage de températures de fonctionnementLa plage de température de l'eau chaude issue du processus de stérilisation se situe entre105°C et 115°C, tandis que la température du ballon d'eau chaude sanitaire se situe entre95°C et 99°CL'échangeur de chaleur doit pouvoir gérer ces variations et maintenir un transfert de chaleur efficace.
- Exemple:Plage de température côté chaud: 105°C - 115°C
- Plage de température côté froid: 95°C - 99°C
- Matériau de la plaqueLe matériau des plaques doit être résistant à la corrosion pour supporter les hautes températures et une éventuelle exposition à des produits chimiques dans le système d'eau chaude.
- Exemple:Titane or acier inoxydable(304 ou 316) pour la résistance à la corrosion.
- PressionL'échangeur de chaleur à plaques doit être conçu pour résister à la pression de service du système.
- Exemple:Pression de service maximale: 10 bars(ou plus élevé en fonction des exigences du système).
- Taille de la connexionLes dimensions d'entrée et de sortie de l'échangeur de chaleur doivent correspondre aux dimensions des tuyaux utilisés dans le réservoir d'eau chaude en circulation et le système d'eau stérilisante.
- Exemple:Taille du tuyau d'entrée/sortie: DN150 or DN200en fonction du débit.
- Coefficient de transfert thermiqueL'échangeur de chaleur doit être conçu pour une performance de transfert de chaleur optimale en fonction des propriétés des fluides.
- Exemple : Les coefficients de transfert thermique typiques peuvent varier de500-800 W/m²·K, en fonction de la vitesse du fluide et des différences de température.
- Chute de pression de conceptionLa perte de charge à travers l'échangeur de chaleur doit être minimisée afin de garantir un fonctionnement efficace et d'éviter une surcharge des pompes.
- Exemple:chute de pression: 1-3 barres.
- compacitéLes échangeurs de chaleur à plaques sont réputés pour leur conception compacte, un atout important dans les applications industrielles où l'espace est limité.
- Exemple:Conception compacteavec des plaques modulaires pour une évolutivité aisée.
Ces paramètres sont indicatifs et peuvent varier selon le fabricant de l'échangeur de chaleur et les exigences du système. Une personnalisation plus poussée peut s'avérer nécessaire après une analyse technique détaillée afin de répondre aux conditions de fonctionnement exactes et d'assurer une intégration optimale au système.
Concevoir un système d'échange thermique efficace qui réponde aux paramètres donnés pour leéchangeur de chaleur à plaqueset maintient les températures et les débits requis, résumons et affinons les conditions en fonction des informations fournies :
Présentation du système et détails techniques :
1# Échangeur de chaleur à plaques (Échange de chaleur préliminaire)
- Côté primaire (eau chaude)
- Température d'entrée: 97°C
- Température de sortie: 87°C
- Débit: 100 m³/h
- Côté secondaire (entrée eau froide/refroidisseur)
- Température d'entrée: 78°C
- Température de sortie: 87°C(qui retourne au réservoir d'eau chaude)
Lecôté primairel'échangeur de chaleur échange de la chaleur avec lecôté secondairepour augmenter la température de sortie du côté secondaire à87°CCette température de87°CL'eau est ensuite renvoyée dans le réservoir d'eau chaude.
Procédé d'augmentation de la température d'entrée du refroidisseur à absorption LiBr à eau chaude:
- ObjectifL'objectif est d'augmenter la température d'entrée du refroidisseur à absorption LiBr à eau chaude en utilisant la chaleur du côté secondaire à 87 °C.
- Solution: L'eau de sortie à87°Cdepuis1# échangeur de chaleur à plaques(côté secondaire) est redirigé verséchangeur de chaleur à plaques n° 2pour poursuivre les échanges thermiques.
2# Échangeur de chaleur à plaques (augmentation de température)
- Côté primaire (eau chaude)
- Température d'entrée: 110°C(alimenté par l'eau stérilisante à haute température issue du procédé)
- Température de sortie: 95°C(quitte l'échangeur de chaleur après l'échange de chaleur avec le côté secondaire)
- Côté secondaire (entrée du refroidisseur LiBr à eau chaude)
- Température d'entrée: 87°C(à partir de la sortie de l'échangeur de chaleur à plaque n° 1)
- Température cible de sortie: 92,4°C(température souhaitée pour l'alimentation du refroidisseur à absorption LiBr)
Processus d'échange thermique :
- Lecôté primaire in échangeur de chaleur à plaques n° 2livre de l'eau à110°Cpour chauffer lecôté secondaire, qui reçoit l'eau à87°Cde la1# échangeur de chaleur à plaques.
- La chaleur est transférée entre les deux côtés, ce qui augmente la température.sortie latérale secondairetempérature de87°C to 92,4°Cavant d'être envoyé au refroidisseur à absorption LiBr.
Flux de processus mis à jour :
- Lecôté primaire of 1# échangeur de chaleur à plaquescommence par de l'eau chaude à97°C(entrée) et la refroidit à87°C(sortie), qui est renvoyée au réservoir d'eau chaude.
- Lecôté secondaire of Plaque n° 1chauffe l'eau de78°C to 87°C.
- Le87°Cl'eau de laPlaque n° 1est maintenant donné à lacôté primaire of Plaque n° 2, où il est chauffé par le110°Capport du système d'eau stérilisante.
- L'eau s'écoule ensuite vers lecôté secondaire of Plaque n° 2, où il est chauffé davantage à92,4°Cavant d'être envoyé aurefroidisseur à absorption LiBr à eau chaude.
Considérations clés pour la conception d'un échangeur de chaleur à plaques :
- Charge thermiqueL'échangeur de chaleur entre les deux plaques doit être dimensionné en fonction de la différence de température, en veillant à ce que la chaleur provenant de110°CLe côté primaire lève effectivement le87°Ceau secondaire vers le côté souhaité92,4°C.
- Débits: Ledébit secondaire of 111 m³/het ledébit primaire of 100 m³/hIl est nécessaire de trouver un équilibre afin de maintenir l'efficacité du transfert de chaleur sans provoquer de chute de pression excessive ni de répartition inégale de la chaleur.
- Efficacité du transfert de chaleurLes plaques de l'échangeur de chaleur doivent être conçues pour gérer le transfert de chaleur spécifique requis entre l'eau de stérilisation chaude et l'eau de refroidissement, garantissant ainsi la température cible de92,4°Cest réalisé efficacement.
Cette configuration de procédé assure une utilisation efficace de la chaleur résiduelle pour augmenter la température du refroidisseur à absorption LiBr tout en maintenant un fonctionnement stable et optimisé.
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Date de publication : 30 mars 2023
