У 1995 році за сприянням Британської Ради і кафедри інтеграції процесів UMIST в Харківському державному політехнічному інституті організовано центр енергозберігаючих інтегрованих технологій під керівництвом професора Л.Л. Товажнянського. Велику роль в організації центру прийняли професор Національного технічного університету «ХПІ» П.А. Капустенко і очолюване їм акціонерне товариство «Співдружність – Т». У 2008 році на кафедрі інтегрованих технологій, процесів і апаратів НТУ «ХПІ» професор Л.М. Ульєв почав читати для студентів лекції безпосередньо з пінч-аналізу.
В економічно розвинених країнах (США, Західної Європи, Японії і Південної Кореї) методи інтеграції процесів використовуються в основному для зниження поточних витрат у результаті реконструкції промислових підприємств, збереження енергоресурсів і покращення екологічних умов.
У країнах з економікою, що розвивається (Близький Схід, Китай, Індія), методи інтеграції процесів використовуються для створення нової інфраструктури і нових заводів.
Промисловість України потребує як розвитку нових високоефективних технологій виробництва, так загальної модернізації вже існуючих виробництв.
Світовий досвід використання методів інтеграції процесів показує, що вони однаково добре працюють як при створенні проектів нових промислових виробництв, так і при створенні проектів реконструкції вже працюючих промислових установок і виробництв.
Широке поширення і застосування пінч-аналізу в останні два десятиліття дозволило значно поліпшити енергетичну і експлуатаційну ефективність промислових установок у всьому світі. Виконана велика кількість успішних проектів у різних галузях промисловості, починаючі від нафтохімічної і хімічної та закінчуючи целюлозно-паперовою і харчовою галузями промисловості.
Основні поняття пінч-аналізу
Пінч-аналіз використовується для визначення цільових значень вартості енергії, що споживається хіміко-технологічною системою (ХТС) і необхідних інвестицій у створення теплообмінної системи, яка і виконує енергозберігаючі функції. Поки що під системою, і, зокрема ХТС, розумітимемо деяку сукупність промислових пристроїв (апаратів) зв'язаних і взаємодіючих між собою.
На вхід ХТС подається сировина і в результаті технологічних процесів в апаратах системи на виході із ХТС отримують готовий виріб або товарний продукт. За допомогою методів пінч-аналізу визначаються цільові енергетичні й інвестиційні значення для заданої (оптимальної) величини різниці температур між теплоносіями в теплообмінних апаратах – DTmin (DT мінімальне). Про теплообмінні апарати і теплоносії ми розповімо трішечки нижче.
Вміння обчислювати вартість енергії, яка споживається даним процесом і вартість теплообмінної системи, яка забезпечує проведення процесу із заданим споживанням енергії, дозволяє визначити значення DTminпри якому фінансові витрати на виробництво будуть найменші. Далі, виконуючи проект нової ХТС або проект реконструкції підприємства, що вже діє, для знайденого значення DTminфахівці проектувальники створюють документацію для будівництва виробництв з мінімальними річними витратами на виготовлення продукції.
Таким чином, основна мета пінч-аналізу – це фінансові заощадження шляхом поліпшення використання теплової енергії в процесі (максимізація використання теплової енергії внутрішніх технологічних потоків процесу з одночасним зменшенням споживання енергії від зовнішніх її джерел, тобто те, що зазвичай називається енергозбереженням).
Визначивши загальні цілі пінч-аналізу, розкриємо на ряді простих прикладів методи їх досягнення.
Розглянемо зразок інтеграції простого хіміко-технологічного процесу, який схематично зображено на рисунку 1. У даному випадку словосполука «хіміко-технологічний процес» слід розуміти, як сукупність хімічних реакцій і методів переробки речовин, за допомогою яких з початкового набору речовин отримують продукт із заданими споживчими властивостями, тобто продукт, який має споживчю цінність.
Рисунок 1 дає зразок технологічної схеми найпростішої ХТС.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.