- •Краткое содержание
- •Предисловие
- •1. Статус настоящего документа
- •2. Мандат на подготовку настоящего документа
- •3. Значимые нормативно-правовые положения Директивы КПКЗ и определение НДТ
- •4. Цель настоящего документа
- •5. Источники информации
- •6. Как использовать настоящий документ
- •Область применения
- •1. Введение и определения
- •1.1. Введение
- •1.1.1. Энергия в промышленном секторе ЕС
- •1.1.2. Воздействия энергопотребления на окружающую среду и экономику
- •1.1.3. Вклад энергоэффективности в сокращение эффектов глобального потепления и повышение устойчивости
- •1.1.4. Энергоэффективность и Директива КПКЗ
- •1.1.5. Место энергоэффективности в системе комплексного предотвращения и контроля загрязнения
- •1.1.6. Экономические аспекты и вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды
- •1.2. Понятие энергии и законы термодинамики
- •1.2.1. Энергия, теплота, мощность и работа
- •1.2.2. Законы термодинамики
- •1.2.2.1. Первый закон термодинамики: сохранение энергии
- •1.2.2.2. Второй закон термодинамики: рост энтропии
- •1.2.2.3. Баланс эксергии: сочетание первого и второго законов
- •1.2.2.4. Диаграммы свойств
- •1.2.2.5. Дальнейшая информация
- •1.2.2.6. Необратимость и ее источники
- •1.3. Определения показателей энергоэффективности и повышения энергоэффективности
- •1.3.1. Вопросы энергоэффективности и ее оценки в Директиве IPPC
- •1.3.2. Эффективное и неэффективное использование энергии
- •1.3.3 Показатели энергоэффективности
- •1.3.4. Практическое применение показателей
- •1.3.5. Значимость систем и границ систем
- •1.3.6. Другие используемые термины
- •1.3.6.1. Первичная энергия, вторичная энергия и конечная энергия
- •1.3.6.2. Теплота сгорания топлива и КПД
- •1.3.6.3. Меры по повышению энергоэффективности на стороне производителя и стороне потребителя
- •1.4. Показатели энергоэффективности в промышленности
- •1.4.1. Введение: определение показателей и других параметров
- •1.4.2. Энергоэффективность производственных единиц
- •1.4.2.1. Пример 1. Простой случай
- •1.4.2.2. Пример 2. Типичный случай
- •1.4.3. Энергоэффективность предприятия
- •1.5. Вопросы, которые должны быть рассмотрены при определении показателей энергоэффективности
- •1.5.1. Определение границ системы
- •1.5.1.1.Выводы относительно систем и границ систем
- •1.5.2. Другие существенные вопросы, заслуживающие рассмотрения на уровне установки
- •1.5.2.1. Документирование используемых подходов к отчетности
- •1.5.2.2. Внутреннее производство и потребление энергии
- •1.5.2.3. Утилизация энергии отходов и газа, сжигаемого в факелах
- •1.5.2.4. Эффект масштаба (снижение УЭП с ростом объемов производства)
- •1.5.2.5. Изменения в производственных методах и характеристиках продукции
- •1.5.2.6. Интеграция энергосистем
- •1.5.2.7. Неэффективное использование энергии из соображений устойчивого развития и/или повышения энергоэффективности предприятия в целом
- •1.5.2.8. Отопление и охлаждение помещений
- •1.5.2.9. Региональные факторы
- •1.5.2.10. Явная теплота
- •1.5.2.11. Дальнейшие примеры
- •2. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на уровне установки
- •2.1. Системы менеджмента энергоэффективности (СМЭЭ)
- •2.2. Планирование и определение целей и задач
- •2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности и вопросы воздействия на различные компоненты окружающей среды
- •2.2.2. Системный подход к менеджменту энергоэффективности
- •2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- •2.3.1. Выбор технологии производственного процесса
- •2.4. Повышение степени интеграции процессов
- •2.5. Обеспечение дальнейшего развития инициатив в области энергоэффективности и поддержание мотивации
- •2.6. Поддержание и повышение квалификации персонала
- •2.7. Информационный обмен
- •2.7.1. Диаграммы Сэнки
- •2.8. Эффективный контроль технологических процессов
- •2.8.1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2.8.2. Менеджмент (контроль, обеспечение) качества
- •2.9. Техническое обслуживание
- •2.10. Мониторинг и измерения
- •2.10.1. Косвенные методы мониторинга
- •2.10.2. Оценки и расчеты
- •2.10.3. Учет потребления энергоресурсов и усовершенствованные системы учета
- •2.10.4. Снижение потери давления при измерении расходов в трубопроводах
- •2.11. Энергоаудиты и энергетическая диагностика
- •2.12. Пинч-анализ
- •2.13. Энтальпийный и эксергетический анализ
- •2.14. Термоэкономика
- •2.15. Энергетические модели
- •2.15.1. Энергетические модели, базы данных и балансы
- •2.15.2. Оптимизация использования энергоресурсов и управление ими на основе моделей
- •2.16. Сравнительный анализ
- •2.17. Прочие инструменты
- •3. Технологии, которые следует рассматривать для обеспечения энергоэффективности на уровне энергопотребляющих систем, процессов и видов деятельности
- •3.1. Сжигание
- •3.1.1. Снижение температуры дымовых газов
- •3.1.1.1. Установка подогревателя воздуха или воды
- •3.1.2. Рекуперативные и регенеративные горелки
- •3.1.3. Сокращение массового расхода дымовых газов за счет снижения избытка воздуха горения
- •3.1.4. Автоматизированное управление горелками
- •3.1.5. Выбор топлива
- •3.1.6. Кислородное сжигание
- •3.1.7. Сокращение потерь тепла при помощи теплоизоляции
- •3.1.8. Сокращение потерь тепла через отверстия печей
- •3.2. Паровые системы
- •3.2.1. Общие свойства пара
- •3.2.2. Обзор методов повышения энергоэффективности паровых систем
- •3.2.3. Дросселирование и использование турбодетандеров
- •3.2.4. Методы эксплуатации и управления технологическим процессом
- •3.2.5. Предварительный подогрев питательной воды (в т.ч. с помощью экономайзера)
- •3.2.6. Предотвращение образования и удаление накипи с поверхностей теплообмена
- •3.2.7. Оптимизация продувки котла
- •3.2.8. Оптимизация расхода пара в деаэраторе
- •3.2.9. Оптимизация работы котла короткими циклами
- •3.2.10. Оптимизация парораспределительных систем
- •3.2.11. Теплоизоляция паропроводов и конденсатопроводов
- •3.2.11.1. Использование съемных панелей для теплоизоляции клапанов и фитингов
- •3.2.12. Реализация программы контроля состояния конденсатоотводчиков и их ремонта
- •3.2.13. Сбор и возврат конденсата в котел
- •3.2.14. Использование самоиспарения
- •3.2.15. Утилизация энергии продувочной воды котла
- •3.3. Утилизация тепла и охлаждение
- •3.3.1. Теплообменники
- •3.3.1.1. Мониторинг состояния и техническое обслуживание теплообменников
- •3.3.2. Тепловые насосы (в т.ч. механическая рекомпрессия пара)
- •3.3.3. Системы охлаждения и холодильные установки
- •3.4. Когенерация
- •3.4.1. Различные методы когенерации
- •3.4.2. Тригенерация
- •3.4.3. Централизованное холодоснабжение
- •3.5. Электроснабжение
- •3.5.1. Компенсация реактивной мощности
- •3.5.2. Гармоники
- •3.5.3. Оптимизация систем электроснабжения
- •3.5.4. Энергоэффективная эксплуатация трансформаторов
- •3.6. Подсистемы с электроприводом
- •3.6.1. Энергоэффективные двигатели
- •3.6.2. Выбор оптимальной номинальной мощности двигателя
- •3.6.3. Приводы с переменной скоростью
- •3.6.4. Потери при передаче механической энергии
- •3.6.5. Ремонт двигателей
- •3.6.6. Перемотка
- •3.6.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов повышения энергоэффективности систем с электроприводом
- •3.7. Системы сжатого воздуха
- •3.7.1. Оптимизация общего устройства системы
- •3.7.2. Использование приводов с переменной скоростью
- •3.7.3. Высокоэффективные электродвигатели
- •3.7.4. Централизованная система управления системой сжатого воздуха
- •3.7.5. Утилизация тепла
- •3.7.6. Сокращение утечек в системах сжатого воздуха
- •3.7.7. Техническое обслуживание фильтров
- •3.7.8. Использование холодного наружного воздуха для питания компрессоров
- •3.7.9. Оптимизация давления системы
- •3.7.10. Создание запаса сжатого воздуха вблизи потребителей с существенно варьирующим уровнем потребления
- •3.8. Насосные системы
- •3.8.1. Инвентаризация и оценка насосных систем
- •3.8.2. Выбор насоса
- •3.8.3. Оптимизация трубопроводной системы
- •3.8.4. Техническое обслуживание
- •3.8.5. Управление насосными системами и их регулирование
- •3.8.6. Привод и передача
- •3.8.7. Экологические преимущества, воздействие на различные компоненты окружающей среды, применимость и другие соображения относительно методов повышения энергоэффективности насосных систем
- •3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ)
- •3.9.1. Отопление и охлаждение помещений
- •3.9.2. Вентиляция
- •3.9.2.1. Оптимизация проектных решений при внедрении новой или модернизации существующей системы вентиляции
- •3.9.2.2. Повышение эффективности существующей вентиляционной системы
- •3.9.3. Естественное охлаждение
- •3.10. Освещение
- •3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- •3.11.1. Выбор оптимальной технологии или сочетания технологий
- •3.11.2. Механические процессы
- •3.11.3. Методы термической сушки
- •3.11.3.1. Расчет энергозатрат и КПД
- •3.11.3.2. Конвективная сушка
- •3.11.3.3. Контактная сушка
- •3.11.3.4. Перегретый пар
- •3.11.3.5. Утилизация тепла в процессах сушки
- •3.11.3.6. Выпаривание в сочетании с механической рекомпрессией пара или тепловым насосом
- •3.11.3.7. Оптимизация теплоизоляции сушильных систем
- •3.11.4. Радиационная сушка
- •3.11.5. Системы автоматизированного управления процессами термической сушки
- •4. Наилучшие доступные технологии
- •4.1. Введение
- •4.2. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности на уровне установки
- •4.2.1. Менеджмент энергоэффективности
- •4.2.2. Планирование и определение целей и задач
- •4.2.2.1. Постоянное улучшение экологической результативности
- •4.2.2.2. Выявление аспектов энергоэффективности установки и возможностей для энергосбережение
- •4.2.2.3. Системный подход к менеджменту энергоэффективности
- •4.2.2.4. Установление и пересмотр целей и показателей в области энергоэффективности
- •4.2.2.5. Сравнительный анализ
- •4.2.3. Энергоэффективное проектирование (ЭЭП)
- •4.2.4. Повышение степени интеграции технологических процессов
- •4.2.5. Поддержание поступательного развития инициатив в области энергоэффективности
- •4.2.6. Поддержание уровня квалификации персонала
- •4.2.7. Эффективный контроль технологических процессов
- •4.2.8. Техническое обслуживание
- •4.2.9. Мониоринг и измерения
- •4.3. Наилучшие доступные технологии обеспечения энергоэффективности энергопотребляющих систем, технологических процессов, видов деятельности и оборудования
- •4.3.1. Сжигание
- •4.3.2. Паровые системы
- •4.3.3. Утилизация тепла
- •4.3.4. Когенерация
- •4.3.5. Электроснабжение
- •4.3.6. Подсистемы с электроприводом
- •4.3.7. Системы сжатого воздуха
- •4.3.8. Насосные системы
- •4.3.9. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ)
- •4.3.10. Освещение
- •4.3.11. Процессы сушки, сепарации и концентрирования
- •5. Новые технологии обеспечения энергоэффективности
- •5.1. Беспламенное сжигание (беспламенное окисление)
- •5.2. Сжатый воздух как средство хранения энергии
- •6. Заключительные замечания
- •6.1. Временные рамки и основные этапы подготовки настоящего документа
- •6.2. Источники информации
- •6.3. Степень консенсуса
- •6.4. Пробелы и дублирование информации. Рекомендации по дальнейшему сбору информации и исследованиям
- •6.4.1. Пробелы и дублирование информации
- •6.4.3. Конкретная производственная информация
- •6.4.3. Направления дальнейших исследований и практической деятельности
- •6.5. Пересмотр настоящего документа
- •Источники
- •Глоссарий
- •7. Приложения
- •7.1. Энергия и законы термодинамики
- •7.1.1. Общие принципы
- •7.1.1.1. Описание систем и процессов
- •7.1.1.2. Формы энергии и способы ее передачи
- •7.1.2. Первый и второй законы термодинамики
- •7.1.2.1. Первый закон термодинамики: баланс энергии
- •7.1.2.2. Второй закон термодинамики: энтропия
- •7.1.2.2.2. Баланс энтропии для закрытой системы
- •7.1.2.3. Баланс энтропии для открытой системы
- •7.1.2.4. Анализ эксергии
- •7.1.3. Диаграммы свойств, таблицы свойств, базы данных и программы
- •7.1.3.1. Диаграммы свойств
- •7.1.3.2. Таблицы свойств, базы данных и программное моделирование
- •7.1.3.3. Источники неэффективности
- •7.1.4. Использованные обозначения
- •7.1.4.1. Библиография
- •7.2. Примеры термодинамической необратимости
- •7.2.1. Пример 1. Дросселирование
- •7.2.2. Пример 2. Теплообменники
- •7.2.3. Пример 3. Процессы перемешивания
- •7.3. Примеры анализа энергоэффективности производства
- •7.3.1. Производство этилена методом парового крекинга
- •7.3.2. Производство мономера винилацетата (МВА)
- •7.3.3. Горячая прокатка стали
- •7.4. Примеры внедрения систем менеджмента энергоэффективности
- •7.5. Примеры энергоэффективных технологических процессов
- •7.6. Пример подхода к поступательному развитию инициатив в сфере энергоэффективности: «совершенство в производственной деятельности»
- •7.7. Мониторинг и измерения
- •7.7.1. Количественные измерения
- •7.7.2. Оптимизация использования энергоресурсов
- •7.7.3. Энергетические модели, базы данных и балансы
- •7.8. Другие инструменты аудита и поддержки мероприятий по повышению энергоэффективности на уровне предприятия
- •7.8.1. Инструменты аудита и менеджмента энергоэффективности
- •7.9. Сравнительный анализ
- •7.9.1. Нефтеперерабатывающие заводы
- •7.9.2. Австрийское энергетическое агентство
- •7.9.3. Схема для норвежских МСП
- •7.9.4. Соглашения о сравнительном анализе в Нидерландах
- •7.9.5. Сравнительный анализ в стекольной промышленности
- •7.9.6. Распределение энергозатрат и выбросов CO2 между различными видами продукции в сложном последовательном процессе
- •7.10. Примеры к главе 3
- •7.10.1. Паровые системы
- •7.10.2. Утилизация отходящего тепла
- •7.11. Мероприятия на стороне потребителя
- •7.12. Энергосервисные компании
- •7.13. Сайт Европейской комиссии, посвященный вопросам энергоэффективности и Национальные планы действий государств-членов
- •7.14. Европейская схема торговли квотами (ETS)
- •7.15. Оптимизация транспортных систем
- •7.15.1. Энергоаудит транспортных систем
- •7.15.2. Менеджмент энергоэффективности автомобильного транспорта
- •7.15.3. Улучшение упаковки с целью оптимизации использования транспорта
- •7.16. Европейский топливный баланс
- •7.17. Коррекция коэффициента мощности при электроснабжении
Кроме того, важно оценить количество и качество отходящего/избыточного тепла, а затем, исходя из этих данных, выявить возможные применения для него. Потенциал утилизации тепла часто ограничен такими факторами, как качество отходящего тепла и имеющиеся на предприятии возможности его использования.
Для организации эффективной утилизации тепла крайне важно располагать количественной информацией о существенных аспектах процессов, в которых образуется и будет использоваться тепло, а также пониманием этих процессов. Недостаток знаний о конкретных процессах является основным источником трудностей и неудач при организации утилизации тепла. Ошибки и существенные пробелы в данных способны привести к более серьезным проблемам, чем, например, неоптимальный выбор теплообменника. Как ошибки в понимании термодинамики процессов, так и отсутствие точной информации о физических свойствах отходящего тепла способны привести к проблемам независимо от выбранного типа теплообменника, если необходимая информация не получена заблаговременно.
Глубокое понимание технологического процесса, а также допустимого диапазона изменения его параметров является важной предпосылкой успешной и эффективной утилизации тепла. Хорошей отправной точкой для планирования соответствующих мер может быть детальное измерение и регистрация параметров процесса. Эта практика также позволит инженерам выявить потенциал энергосбережения, которое может быть реализован за счет малозатратных мер.
Возможные варианты утилизации тепла включают:
•использование тепла в том же процессе, который является его источником (регенерация, часто с использованием теплообменников, например, экономайзеров, см. раздел 3.2.5)
•использование тепла в другой системе или производственной единице (этот вариант может использоваться, например, в тех случаях, когда отходящее тепло характеризуется недостаточно высокой температурой). В этом случае, в своею очередь, возможны два варианта:
oиспользование тепла в другом процессе или производственной единице той же установки;
oиспользование тепла в процессах другой установки (например, на другом производстве в пределах химического комбината) или за пределами промышленных предприятий, например, в системах центрального отопления; см. обсуждение когенерации в разделе 3.4.
Если отходящее тепло характеризуется недостаточным содержанием эксергии, уровень последней может быть повышен при помощи теплового насоса, или может быть найдено применение для существующего тепла – например, горячее водоснабжение или отопление помещений (системы ОВКВ).
Поэтому в настоящем разделе обсуждается охлаждение (как деятельность, предоставляющая значительные возможности для утилизации отходящего тепла), а также два основных подхода, упоминавшихся выше – использование теплообменников и тепловых насосов.
3.3.1. Теплообменники
Общая характеристика
С помощью теплообменников осуществляется непосредственная утилизация тепла. Теплообменник представляет собой устройство, в котором тепловая энергия передается от одного потока жидкого или газообразного рабочего тела другому через твердую стенку. Теплообменники могут использоваться как для нагрева, так и для охлаждения. Теплообмен в этих устройствах осуществляется как за счет конвекции, так и за счет теплопроводности.
Отходящие потоки с температурами в диапазоне от примерно 70ºC до 500ºC имеют место во многих отраслях промышленности, таких, как:
•химическая промышленность, включая производство полимеров;
•пищевая промышленность, включая производство напитков;
181
•целлюлозно-бумажная промышленность;
•текстильная промышленность.
Вданном диапазоне температур, в зависимости от конкретного применения и типа теплоносителей (газ – газ, газ – жидкость, жидкость – жидкость), может использоваться теплообменное оборудование (теплообменники) следующих типов:
•ротационные регенераторы;
•змеевиковые теплообменники;
•тепловые трубы /термосифонные теплообменники;
•трубчатые рекуператоры;
•экономайзеры;
•конденсационные экономайзеры;
•оросительные конденсаторы;
•кожухотрубчатые теплообменники;
•пластинчатые теплообменники;
•кожухопластинчатые теплообменники.
При более высоких температурах (выше 400 ºC), в таких отраслях, как, например, черная и цветная металлургия, а также производство стекла и керамических изделий, для утилизации тепла отходящих газов могут применяться следующие типы устройств:
•пластинчатые теплообменники;
•кожухотрубчатые теплообменники;
•радиационные трубы с рекуператорами;
•конвективные трубы с рекуператорами;
•рекуперативные горелки и системы горелок;
•статические регенераторы;
•ротационные регенераторы;
•компактные керамические регенераторы;
•импульсные регенеративные горелки;
•рекуперативные горелки с радиальными пластинами;
•регенеративные горелки со встроенным теплоаккумулирующим элементом;
•энергооптимизированные печи.
Скребковые теплообменники (теплообменники с динамически очищаемой поверхностью) применяются для нагрева и охлаждения при работе с материалами, обладающими высокой вязкостью, в процессах кристаллизации и выпаривания, а также в других ситуациях, где имеет место интенсивное загрязнение теплообменных поверхностей.
Одним из наиболее распространенных применений теплообменников являются системы кондиционирования воздуха (см. раздел 3.9). Как правило, в таких системах используются змеевиковые теплообменники.
Энергоэффективность
При проектировании теплообменника его конструкция оптимизируется исходя из ожидаемых условий его применения. Значительные отклонения от этих условий при эксплуатации устройства или значительные колебания эксплуатационных условий могут привести к изменению параметров теплообмена и коэффициента теплопередачи, а также падению давления теплоносителя.
182
Коэффициент теплопередачи и, как следствие, интенсивность теплообмена зависят от теплопроводности и толщины стенки, а также от состояния поверхности (прежде всего, степени загрязненности). Выбор оптимальной механической конструкции и материала способы повысить эффективность теплообменника. Затраты и механические нагрузки также влияют на выбор материала и конструкции теплообменника.
Интенсивность теплообмена существенным образом зависит от характеристик теплообменных поверхностей. Площадь поверхностей может быть увеличена за счет оребрения (как, например, в случае теплообменников с ребристыми трубами или ламельных теплообменников). Этот подход особенно полезен при низкой интенсивности теплообмена (например, в случае газообразного теплоносителя).
Загрязнение теплообменных поверхностей приводит к снижению интенсивности теплообмена. Уменьшение загрязнения может достигаться посредством использования специальных материалов (особо гладких поверхностей), специально подобранной формы поверхностей (например, спиральные теплообменники) или изменения рабочих условий (например, высокие скорости теплоносителей). Кроме того, поверхности могут очищаться при помощи автоматических систем очистки. Некоторые теплообменники оборудованы подобными системами (скребковые теплообменники с динамически очищаемой поверхностью).
Увеличение массового расхода теплоносителей приводит к увеличению коэффициента теплопередачи, но одновременно и к большему падению давления. Высокий уровень турбулентности способствует более интенсивному теплообмену, но также приводит к большим падениям давления. Для увеличения турбулентности могут использоваться пластины со специальным рельефом или завихрители.
Интенсивность теплообмена зависит также от физических характеристик теплоносителя (например, температуры и давления). Если в качестве основного теплоносителя используется воздух, он может увлажняться перед поступлением в теплообменник. Это способствует улучшению теплообмена.
Экологические преимущества
Энергосбережение за счет использования потоков отходящего тепла.
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
Данных не предоставлено.
Применимость
Теплообменное оборудование широко и успешно применяется во многих отраслях промышленности. См. «Общая характеристика» выше, а также раздел 3.2.
Утилизация отходящего тепла с помощью теплообменного оборудования находит все более широкое применение, причем во многих случаях энергия, полученная таким образом, используется за пределами установки (см. обсуждение когенерации в разделе 3.4, а также Приложения 7.10.3 и 7.10.4). Утилизация отходящего тепла нецелесообразна в случае отсутствия потенциальных применений, соответствующих характеристикам этого тепла, включая временной график его производства.
Экономические аспекты
Период окупаемости соответствующих инвестиций может находиться в диапазоне от шести месяцев до 50 лет и более. В австралийской целлюлозно-бумажной промышленности срок окупаемости ряда сложных теплообменных систем с различными характеристиками составил 1–3 года.
Экономический эффект от внедрения подобного оборудования и период его окупаемости могут быть рассчитаны, например, с использованием методов, представленных в Справочном документе по экономическим аспектам и вопросам воздействия на различные компоненты окружающей среды.
183
В некоторых случаях, в особенности, когда производимое тепло используется за пределами предприятия, возможно получение финансирования в рамках инициатив в сфере энергетической политики (см. Приложение 7.13).
Мотивы внедрения
•снижение затрат на энергию, сокращение выбросов, во многих случаях – быстрая окупаемость инвестиций;
•улучшение характеристик технологических процессов, например, уменьшение загрязнения поверхностей (при использовании скребковых теплообменников), улучшение условий эксплуатации существующего оборудования и параметров потоков, уменьшение падения давления в системе (что способствует увеличению максимальной возможной производительности предприятия);
•снижение платежей за воздействие на окружающую среду.
Примеры
•отрасли, перечисленные в разделе «Общая характеристика»: химическая, пищевая, целлюлозно-бумажная, текстильная;
•целлюлозно-бумажная промышленность Австралии;
•предприятие Tait Paper в Инверуре, Абердиншир, Великобритания.
Справочная информация
[16, CIPEC, 2002], [26, Neisecke, 2003], [34, ADENE, 2005], [97, Kreith, 1997], [127, TWG]
3.3.1.1. Мониторинг состояния и техническое обслуживание теплообменников
Общая характеристика
Для мониторинга состояния трубок теплообменника могут применяться методы токовихревой (электроиндуктивной) дефектоскопии. Кроме того, часто используется моделирование работы теплообменника при помощи методов вычислительной гидродинамики (CFD). Для оценки внешних поверхностей теплообменников могут также использоваться тепловизоры (инфракрасные камеры, см. раздел 2.10.1), позволяющие выявлять значительные перепады температур или участки с повышенной температурой.
Серьезную проблему представляет загрязнение труб или поверхностей теплообменника. Часто для охлаждения используется речная или морская вода, и находящиеся в ней органические частицы могут, попадая в систему, образовывать отложения на поверхностях. Еще одной проблемой является формирование накипи – химических отложений, образованных, например, карбонатом кальция или магния (см. раздел 3.2.6). В процессе охлаждения также могут образовываться отложения, например, кремниевая накипь в алюминиевом производстве. См. «Примеры» ниже.
Экологические преимущества
Улучшение условий теплообмена, что способствует более эффективной утилизации тепла.
Воздействие на различные компоненты окружающей среды
Воздействие, связанное с реагентами, используемыми для водоподготовки.
Производственная информация
•пластинчатые теплообменники нуждаются в периодической чистке, которая требует разборки и сборки устройств;
•очистка трубчатых теплообменников может производиться при помощи реагентов (кислотная промывка), зондов или гидроочистки высокого давления (для двух последних подходов могут использоваться патентованные решения, поставляемые конкретными компаниями);
184