Στη βιομηχανική παραγωγή, τα συστήματα πεπιεσμένου αέρα, οι μονάδες διαχωρισμού αέρα και τα συστήματα παραγωγής αζώτου και οξυγόνου λειτουργούν συνήθως υπό μακροπρόθεσμες-συνεχείς συνθήκες. Εντός της δομής της κατανάλωσης ενέργειας, μια σημαντική ποσότητα απορριμμάτων θερμότητας χαμηλής-βαθμίδας συχνά παραβλέπεται. Ο τρόπος αποτελεσματικής χρήσης αυτής της θερμότητας χωρίς σημαντική αύξηση της πολυπλοκότητας του συστήματος έχει γίνει σταδιακά μια πρακτική πρόκληση που πρέπει να αντιμετωπίσουν όλο και περισσότερες επιχειρήσεις. Με βάση τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας, η Shenger Gas πιστεύει ότι οι στεγνωτήρες απορριμμάτων θερμότητας παρέχουν μια πιο ισορροπημένη λύση μεταξύ της επίτευξης στόχων εξοικονόμησης ενέργειας-και της διατήρησης σταθερής λειτουργίας του συστήματος.
Τι είναι ένας στεγνωτήρας απόβλητης θερμότητας
Ο ξηραντήρας απορριπτόμενης θερμότητας είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τη θερμότητα που παράγεται από το ίδιο το σύστημα για να ολοκληρώσει διαδικασίες αναγέννησης προσροφητικών ή ξήρανσης αέρα. Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους ξήρανσης με ηλεκτρικό-θερμασμένο ή ατμό-θερμαίνεται, δεν καταναλώνει πρόσθετη πρωτογενή ενέργεια. Αντίθετα, ανακτά τη θερμική ενέργεια από τον αέρα εκκένωσης του συμπιεστή, το νερό ψύξης ή τα καυσαέρια διεργασίας, επιτρέποντας ταυτόχρονη ξήρανση αέρα και ανάκτηση ενέργειας.
Από μηχανολογική άποψη, ένα στεγνωτήριο απορριμμάτων θερμότητας δεν θα πρέπει να θεωρείται ως ανεξάρτητη συσκευή-εξοικονόμησης ενέργειας, αλλά μάλλον ως μέρος της συνολικής βελτιστοποίησης του συστήματος. Η αξία του αντικατοπτρίζεται στο μειωμένο-μακροπρόθεσμο λειτουργικό κόστος και τη βελτιωμένη λειτουργική σταθερότητα.
Τυπικά Σενάρια Εφαρμογής της Ξήρανσης Απόβλητης Θερμότητας στη Βιομηχανική Παραγωγή
1. Εφαρμογές σε Συστήματα Πεπιεσμένου Αέρα
Σε βιομηχανίες όπως η χημική επεξεργασία, η κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών και η μηχανική κατασκευή, ο πεπιεσμένος αέρας χρησιμεύει ως βασική χρησιμότητα που λειτουργεί σχεδόν όλο το εικοσιτετράωρο. Οι θερμοκρασίες εκκένωσης του συμπιεστή κυμαίνονται συνήθως μεταξύ 80-120 μοίρες. Εάν αυτή η θερμότητα εκκενώνεται απευθείας μέσω μεταψυκτών, όχι μόνο σπαταλά ενέργεια αλλά και αυξάνει την επιβάρυνση των συστημάτων ψύξης.
Με την ενσωμάτωση ενός στεγνωτηρίου απορριπτόμενης θερμότητας και τη χρήση θερμότητας εκκένωσης για αναγέννηση προσροφητικού, είναι δυνατό να μειωθεί η κατανάλωση ισχύος του συστήματος ξήρανσης ενώ ταυτόχρονα μειώνεται το φορτίο στο σύστημα ψύξης, επιτυγχάνοντας αποτελεσματικά τη "διπλή χρήση μιας πηγής θερμότητας". Υπό συνθήκες συνεχούς λειτουργίας, το αποτέλεσμα εξοικονόμησης ενέργειας-αυτής της διαμόρφωσης είναι ιδιαίτερα εμφανές.
2. Εφαρμογές σε Συστήματα Παραγωγής Αζώτου και Οξυγόνου
Σε γεννήτριες αζώτου PSA, γεννήτριες οξυγόνου VPSA και ορισμένα βοηθητικά συστήματα κρυογονικών μονάδων διαχωρισμού αέρα, το τμήμα ξήρανσης καθορίζει άμεσα το όριο λειτουργίας του κατάντη εξοπλισμού διαχωρισμού. Αν και τα παραδοσιακά θερμαινόμενα στεγνωτήρια αναγέννησης είναι αξιόπιστα, η μακροπρόθεσμη κατανάλωση ενέργειας δεν πρέπει να υποτιμάται.
Με την ανάκτηση θερμότητας από συστήματα πεπιεσμένου αέρα ή συστήματα ανεμιστήρα για αναγέννηση, τα στεγνωτήρια άχρηστης θερμότητας μπορούν να μειώσουν σημαντικά την κατανάλωση ισχύος λειτουργίας χωρίς να διακυβεύονται οι προδιαγραφές του σημείου δρόσου. Για βιομηχανικούς χρήστες που αναζητούν-συνεχή λειτουργία όλο το χρόνο, τέτοιες λύσεις είναι πιο πιθανό να επιδείξουν ευνοϊκή απόδοση επένδυσης εντός ενός έως δύο ετών.
3. Πρακτικές Εφαρμογές στη Χαλυβουργική και Μεταλλουργική Βιομηχανία
Οι τοποθεσίες τήξης χάλυβα και μη{0}}σιδηρούχων διαθέτουν συνήθως πολλαπλές σταθερές πηγές θερμότητας, όπως συστήματα εκτόξευσης αέρα, συστήματα συμπίεσης οξυγόνου και κυκλώματα ψύξης διεργασιών. Η χρήση αυτής της απορριπτόμενης θερμότητας για την αναγέννηση του στεγνωτηρίου μειώνει την εξάρτηση από την εξωτερική ενέργεια ενώ βελτιώνει τη συνολική θερμική απόδοση του συστήματος.
Σε ορισμένα περιβάλλοντα υψηλής-σκόνης και υψηλής-υγρασίας, η σταθερή απόδοση στεγνώματος συνδέεται άμεσα με την αξιοπιστία των βαλβίδων, των οργάνων και των ενεργοποιητών. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η αξία της απορριπτόμενης θερμότητας ξήρανσης αντανακλάται περισσότερο στη λειτουργική σταθερότητα παρά στην εξοικονόμηση ενέργειας μόνο.
Βασική αξία που παρέχεται από στεγνωτήρια θερμότητας αποβλήτων
Με βάση την πραγματική επιχειρησιακή ανάδραση, τα πλεονεκτήματα των στεγνωτηρίων απορριπτόμενης θερμότητας δεν περιορίζονται σε μία μόνο παράμετρο απόδοσης, αλλά πραγματοποιούνται σε επίπεδο συστήματος.
Το πρώτο όφελος είναι η μειωμένη κατανάλωση ενέργειας κατά τη λειτουργία. Σε έργα με μεγάλες ετήσιες ώρες λειτουργίας, το ενεργειακό μερίδιο των συστημάτων ξήρανσης συχνά υποτιμάται και η χρήση της απορριπτόμενης θερμότητας μπορεί να συμπιέσει σημαντικά αυτό το κόστος.
Το δεύτερο πλεονέκτημα είναι η απλοποιημένη διαμόρφωση του συστήματος. Η μείωση των θερμαντήρων, των διεπαφών ατμού ή των ηλεκτρικών εξαρτημάτων θέρμανσης σημαίνει λιγότερα πιθανά σημεία αστοχίας, διευκολύνοντας τη συντήρηση και βελτιώνοντας τη μακροπρόθεσμη-αξιοπιστία λειτουργίας.
Το πιο σημαντικό, το στέγνωμα της απορριπτόμενης θερμότητας καθιστά τη λειτουργία του συστήματος πιο προβλέψιμη. Όταν η ενέργεια αναγέννησης προέρχεται εσωτερικά από το ίδιο το σύστημα, ο αντίκτυπος των εξωτερικών διακυμάνσεων της ενέργειας στον έλεγχο του σημείου δρόσου και στην κατάσταση λειτουργίας μειώνεται σημαντικά.
Βασικά ζητήματα για την επιλογή και την εφαρμογή
Δεν είναι όλα τα έργα κατάλληλα για την άμεση υιοθέτηση λύσεων ξήρανσης απορριμμάτων θερμότητας. Στην πρακτική της μηχανικής, οι ακόλουθοι παράγοντες θα πρέπει να αξιολογούνται προσεκτικά: η σταθερότητα της πηγής θερμότητας, εάν η θερμοκρασία απορριπτόμενης θερμότητας πληροί τις απαιτήσεις αναγέννησης, η έκταση των διακυμάνσεων του φορτίου του συστήματος και η ανοχή της τοποθεσίας για διακύμανση του σημείου δρόσου.
Μια πιο κατάλληλη προσέγγιση είναι η ενσωμάτωση του στεγνωτηρίου απορριμμάτων θερμότητας στο συνολικό στάδιο σχεδιασμού του συστήματος αντί να προστεθεί αργότερα ως απλή μετασκευή. Μόνο όταν η ροή του αερίου, οι συνθήκες λειτουργίας και η λογική ελέγχου ταιριάζουν σωστά, το στέγνωμα της σπατάλης θερμότητας μπορεί να αποδώσει πραγματικά την επιδιωκόμενη τιμή.
Καθώς οι προσπάθειες εξοικονόμησης βιομηχανικής ενέργειας-μετατοπίζονται σταδιακά από την αντικατάσταση εξοπλισμού προς τη βελτιστοποίηση του επιπέδου{1}}του συστήματος, η σημασία των στεγνωτηρίων σπατάλης θερμότητας εκτείνεται πολύ πέρα από την εξοικονόμηση λίγων κιλοβατώρων-ωρών ηλεκτρικής ενέργειας. Αντιπροσωπεύουν μια πιο ορθολογική φιλοσοφία μηχανικής-που επιτρέπει στην ενέργεια που παράγεται από το ίδιο το σύστημα να υποστηρίζει τη δική του μακροπρόθεσμη- σταθερή λειτουργία.
Σε πολλαπλά βιομηχανικά έργα που αφορούν τη Shenger Gas, η ξήρανση της απορριπτόμενης θερμότητας δεν αντιμετωπίζεται ως κορυφαίο σημείο μάρκετινγκ, αλλά έχει επανειλημμένα επικυρωθεί ως αναπόσπαστο μέρος πρακτικών λύσεων λειτουργίας. Για τους βιομηχανικούς χρήστες που εστιάζουν στη μακροπρόθεσμη-αξιοπιστία και στο ελεγχόμενο λειτουργικό κόστος, τέτοιες λύσεις αξίζουν συχνά σοβαρή αξιολόγηση.
