klypeanalyse. Påvirkning på ulike komponenter i miljøet
Hvert år den første søndagen i september feires arbeidernes dag for olje-, gass- og drivstoffindustrien. På denne dagen bør alle spesialister som jobber i dette vanskelige feltet gratuleres med deres profesjonelle ferie: byggherrer, transportarbeidere, teknologer, geologer og borere. Dagen for oljemannen og gassmannen ble etablert Sovjetisk makt i 1980, og til nå feires det ikke bare i Russland, men også i noen andre republikker som har vært en del av USSR. Oljeindustrien- en av hovedgrenene til tungindustrien, den er engasjert i leting av forekomster, boring av brønner og utvinning av "svart gull", samtidig som det sørger for rørledningstransport av olje og gass. Arbeidet til mange andre sfærer av økonomien og den nasjonale økonomien avhenger av suksessen til denne industrien. Vi feirer Oljedagen og gassindustrien- den første søndagen i september.
Mange oljeressurser
Tårn vokser som sopp
Forbrukere med smak
De tar olje og gass.
Men hvem er beboeren forpliktet til,
For denne bransjen?
Forbrukeren vet tross alt ikke
At du ga livet ditt
Dedikert til arbeid
Ble råvarearbeider
Gass og olje er allerede i omløp,
Og hele landet gleder seg.
Oljefelt er vanskelig å få tak i
Og bare spesialister blir tatt på jobb,
For å oppdage gass, må du holde deg våken,
Og dag og natt for å jobbe hardt.
Arbeidere med gass og olje i prisen,
Du vant en edel billett i spillet,
Kunnskap om livet, åpning av brønner,
Og hver av turene dine er selvfølgelig viktige.
Jo flere åpninger, jo større budsjett,
BNP vokser, og det er ikke flere problemer,
Takk folkens, gratulerer til alle
Vi ønsker deg lykke til i gruvedriften.
Gratulerer med dagen til olje- og gassarbeideren,
La den ville infeksjonen ikke berøre deg,
Se etter steder med dyktighet og intuisjon
Der det er rikelig med olje og gass, fullt ut.
Takk folkens, takk for alt
Takk for det, takk for det
For svart gull, blå flamme
For det faktum at landet gjenoppsto banneret igjen.
Vi dro ut til verden og nå selger vi,
Og vi setter rytmen for handel til andre.
Oilman, gasman - to støvler med damp,
Og vi samlet oss her, vi samlet oss alle med god grunn,
Din kalenderferie åpner døren
Vi er alltid glade for å se deg og er glade nå.
For arbeid og produksjon, for olje, for gass, for alt,
Personlig takknemlig og hilsen til alle hjelmer,
Helse og lykke, suksess og vennlighet,
Vi ønsker dere, vi ønsker dere for alltid.
Heder og ros til alle olje- og gassarbeidere,
Vi kan bare ikke klare oss uten deg
Du skaper komfort og hygge for oss,
De kaller deg ikke trollmannen for alle varer for ingenting.
Gratulerer med din profesjonelle ferie,
Vi ønsker deg stor suksess i alt,
La din karriere vokse raskt
La lykke til, og lykke vil komme til huset ditt.
Oljemann og gassmann, arbeidet ditt er uvurderlig,
Dine tjenester, som luft, er nødvendige,
Du gir oss varme,
Slik at livet alltid er vakkert.
Vi er deg takknemlige for alt
Må alle dine drømmer gå i oppfyllelse
La huset være en full bolle
La kjærlighet og lykke bosette seg i den.
Arbeidet til en oljemann er verdig respekt,
Det krever mye tålmodighet.
Som henter ut reserver fra jorden
Ufornøyd og sur skjer ikke.
Vi gratulerer deg med ferien i dag,
Vi ønsker hjertelig rekordproduksjon,
Kjærlighet, helse, glede og lykke!
Lykke til å møte deg!
Flaks, vennlighet, suksess i virksomheten,
Og selvfølgelig mye latter på ferien!
Dette spørsmålet er fortsatt aktuelt i dag:
Si meg, gruvearbeider: gir du kull til landet?
Passende, nødvendig, viktig, moderne.
Moder jord venter fortsatt på gruvearbeideren!
Måtte ønsket arbeid være effektivt!
Gruvedrift i full gang la det gå
Og i det beste, nærmeste perspektivet
For arbeid venter arbeiderens belønning!
En slik gitt: uten olje og gass
Nesten umulig å leve i dag.
Og alle som er knyttet til dette arbeidet,
Vi vil gratulere, takk.
Vi vil. ønsker deg helse og lykke,
Og gode forhåpninger og ønskede høyder,
Pålitelige venner, og varme og samtykke -
Alt som sjelen lever hver dag.
Klypeanalyse(eng. pinch - compression, narrowing) er en metodikk for å minimere energiforbruket til kjemiske prosesser ved å beregne nødvendig minimum energiforbruk og oppnåelse ved å optimalisere systemgjenvinningsvarme, energiforsyningsmetoder og driftsforhold. Pinch-analyse er også kjent som prosessintegrasjon, energiintegrasjon, termisk integrasjon eller pinch-teknologi.
Inndataene for prosessen er et sett med energistrømmer eller avhengighet av varmebelastning (kW) på temperatur (°C). Disse dataene er kombinert for alle strømninger i anlegget for å gi sammensatte kurver, én for alle varmestrømmer (avgir varme) og én for alle kalde strømninger (varmekrevende). Punktet for den nærmeste konvergensen av varme og kalde komposittkurver er klemtemperaturen (klemmepunkt eller bare klem), og er punktet med flest restriksjoner. Ved å finne dette punktet og starte designet derfra er det mulig å oppnå målenergien ved hjelp av varmevekslere ved å overføre varme mellom varme og kalde strømmer. I praksis finner klypeanalyse ofte strømninger med temperaturer over og under klypepunktet, som utveksler energi med hverandre. Fjerning av disse utvekslingene ved gjensidig justering gjør at målenergien kan nås.
Historie
Pinch-analyse ble først utviklet i slutten av 1978 av det engelske selskapet Imperial Chemical Industries (ICI) Bodo Linnhoff og John Flower fra University of Leeds. Etter en tid ble Bodo Linnhoffan invitert til å jobbe ved University of Manchester, hvoretter han opprettet sitt eget konsulentfirma kalt Linnhoff March International. En tid senere ble Linnhoff March International solgt til et selskap kalt KBC Energy Services.
Siden den gang har det blitt utviklet mange forbedringer og endringer i metodikken for bruk av pinch-analyse i mange bransjer, samt modellering av situasjoner og kjøring av data uten prosessering. Det er utviklet programmer både for en detaljert, nøyaktig beregning og for en forenklet (gjennom regnearkprosessorer) beregning av målenergien. Oftest brukes et gratis, fritt distribuert PinchLeni-program til analyse.
PÅ i fjor teknikken med klypeanalyse har gått utover energiapplikasjoner. Nå brukes den også til å analysere følgende systemer:
- Hydrogen klype analyse;
- Masseutvekslingsnettverk;
- Knipeanalyse av vannforbruk.
I sammenheng med knipeanalyse betraktes hver optimalisert prosess som en kombinasjon av varme og kalde strømmer. Varme bekker er de som må avkjøles, og kalde bekker er de som må varmes opp. For hver prosess kan en entalpi-temperaturkurve som representerer summen av alle varme strømmer og en kurve som representerer summen av alle kalde prosessstrømmer plottes. Disse kurvene kalles henholdsvis varme og kalde sammensatte kurver.
Konstruksjonen av kurven er vist i de følgende figurene. Den første viser to varme strømmer i et entalpi-temperaturdiagram.
Strøm 1 avkjøles fra 200 til 100 °C. Dens strømningsvarmekapasitet CP (produktet av massestrøm og spesifikk varmekapasitet til et stoff) er lik 1; derfor fjernes 100 kW varme fra strømmen. Strøm 2 avkjøles fra 150 til 50 °C. CP for denne tråden er 2; derfor fjernes 200 kW varme fra strømmen.
Den varme komposittkurven er konstruert ved å legge sammen kravene til varmefjerning for hvert temperaturområde:
I området fra 200 til 150°C er det bare én strøm som har CP = 1. Derfor, i dette temperaturområdet, må 50 kW varme fjernes;
I området fra 150 til 100°C er det to varmestrømmer med en total CP = 3. Det totale varmefjerningsbehovet i dette området er 150 kW. Komposittkurven i temperaturområdet 150-100 C er flatere fordi den totale verdien av CP i dette området er større enn i området 200-150°C;
I området fra 100 til 50°C er det bare én strøm som har CP = 2. Derfor kreves det 100 kW varme i dette temperaturområdet.
Den varme sammensatte kurven er vist i følgende figur.
Den kalde komposittkurven er konstruert på lignende måte.
I praksis har antall tråder i en prosess en tendens til å være mye større, men sammensatte tråder er konstruert på nøyaktig samme måte som vist i dette forenklede eksemplet.
I den følgende figuren er kurvene for varme og kalde forbindelser plottet på samme temperatur-entalpidiagram. Disse kurvene representerer de kombinerte kjøle- og varmekravene til prosessen.
Projeksjonene av kurvene på entalpiaksen overlapper hverandre. Dette betyr at varmen som fjernes fra varmforbindelseskurven (varmstrømssett) kan brukes til å varme opp kaldblandingskurven (kaldstrømssett) ved å organisere varmeoverføring mellom strømmene. Imidlertid har hver av de sammensatte kurvene en del hvis projeksjon på entalpiaksen ikke overlapper med projeksjonen av den andre kurven. Dette betyr at i sin øvre del trenger en kald komposittkurve en ekstern varmekilde (kapasitet QH,min) og en varm komposittkurve i sin nedre del trenger en ekstern kjølekilde (kapasitet QC,min). Disse verdiene representerer de teoretiske kravene til varme og kalde energiressurser.
Punktet der avstanden mellom kurvene langs temperaturaksen er minimal kalles "klypen". Ved klempunktet når temperaturforskjellen mellom kurvene et minimum - ∆Tmin. Samtidig representerer området for overlapping av projeksjonene til de to kurvene på entalpiaksen mulighetene for varmeoverføring mellom prosesser (varmegjenvinning), og verdiene QH,min og QC,min er minimum teoretiske energibehov.
Når klype- og teoretisk energikrav er bestemt for prosessen, kan de tre gylne reglene for klypeanalyse brukes til å optimalisere prosessen. Prosessen kan betraktes som to separate systemer plassert over henholdsvis klypen og under klypen. Systemet plassert over klemmen krever varme fra en ekstern kilde og er derfor en kjøleribbe. Systemet som er plassert under klemmen krever at varme fjernes utenfor dets grenser og er derfor en varmekilde.
De tre grunnleggende reglene er som følger:
Det skal ikke være varmeoverføring gjennom klypen;
Det skal ikke være ekstern kjøling av systemet over klemmen;
Det skal ikke være varmetilførsel fra eksterne kilder til systemet under klemmen.
Hvis mengden varme α overføres gjennom klypen, betyr dette at samme mengde varme (α) må tilføres i tillegg til det "øvre" systemet og i tillegg fjernes fra det "nedre". Tilsvarende betyr eventuell ekstern kjøling av vaskesystemet og eventuell ekstern varmetilførsel til kildesystemet ekstra energibehov sammenlignet med de teoretiske minimumsverdiene.
På denne måten:
T = A - α
T er det teoretiske minste strømforbruket;
A - faktisk strømforbruk;
α er energifluksen gjennom klypen.
For å oppnå et minimum av energiforbruk, er det nødvendig å utelukke varmestrøm gjennom klemmen.
Den viktigste betingelsen effektiv bruk knipeanalyse er tilgjengeligheten av faktiske data, spesielt hvis prosessen ikke er kontinuerlig. Slike data kan ikke erstattes av noen estimater eller forutsetninger; for å oppnå energibesparelser (og den tilsvarende kostnadsreduksjonen), er det nødvendig å måle i detalj egenskapene (inkludert tid) til alle teknologiske strømmer i prosessen.
Bruksområde
Pinch-analyse kan brukes i et bredt spekter av industrier der prosessstrømmer med forskjellige temperaturer brukes. Denne metoden brukes i utformingen av nye foretak eller produksjonsenheter, modernisering av produksjonsanlegg, samt slike studier av virksomhetens aktiviteter, for eksempel:
Energianalyse av produksjonsenheter;
Analyse av energiressurssystemer, inkludert termiske og elektriske kraftsystemer;
Design og analyse av varmevekslersystemer;
Kompleks analyse produksjon for å optimere prosesser og integrere bruken av ulike energiressurser;
Analyse av hydrogen- og vannsystemer.
I utgangspunktet ble klypeanalyse brukt innen petrokjemi, oljeraffinering og store bedrifter kjemisk industri hvor resultatet av bruken var energisparing og reduksjon av kapitalkostnader. Nylig har imidlertid denne metodikken blitt brukt på ulike teknologiske prosesser i et bredt spekter av bransjer. Spesielt brukes klemanalyse i kraftvarme-, farmasøytisk, tremasse- og papir- og sementindustri, samt ulike undersektorer. Mat industri(f.eks. brygging, kaffe, is og meieriprodukter).
Pinch-analyse ble vellykket brukt på teknologiske prosesser forskjellige typer, inkludert batch-, semi-kontinuerlige og kontinuerlige prosesser, og er i stand til å ta hensyn til de ulike egenskapene til disse prosessene, inkludert bruken forskjellige typer råvarer og energiressurser, sesongmessige svingninger i etterspørselen, samt restriksjoner knyttet til produktkvalitet og miljørestriksjoner.
Pinch-analyse har et rykte for å være en kostbar og vanskelig metodikk å bruke. Men ved enkle prosesser kan beregninger utføres manuelt eller ved hjelp av programvareverktøy (inkludert de som distribueres gratis). Nivået som kostnadene for knipeanalyseprosjekter starter på er omtrent 5 tusen euro. Enkel analyse kan utføres selv på en liten mengde data. Pinch-analyse er nå inkludert i mange industrielle ingeniørutdanningsprogrammer.
Mer komplekse situasjoner kan kreve et team av erfarne fagfolk som er godt kjent med pinch-analyse, plantespesifikasjoner og prosessmodellering og kostnadsestimateringsteknikker.
Ved bruk av klypeanalyse til eksisterende aktiviteter bedrifter klarte i mange tilfeller å forbedre ytelsen produksjonsprosess, som tillot for eksempel å øke fleksibiliteten i produksjonen, å "brodere" trange steder i teknologiske prosesser, øke produktiviteten og redusere negative effekter (f.eks. skalering).
Tilpasset fra "Background Document on Energy Efficiency Best Available Techniques"
