Gioi thieu pinch technology

GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY CÁC VẤN ĐỀ CẦN QUAN TÂM CỦA NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Ý nghĩa kỹ thuật Pinch Technology Kỹ thuật Pinch Technology kỹ thuật phân tích hệ thống để giảm thiểu tiêu thụ lượng q trình cơng nghệ cách tính tốn tối ưu hóa hệ thống trao đổi nhiệt, phương pháp cung cấp lượng điều kiện vận hành q trình cơng nghệ Mục tiêu Tiết kiệm Năng lượng tiêu thụ 10 – 35% Lượng nước tiêu thụ 25 – 40% Lượng H2 tiêu thụ ≈ 20% 5/25/18 Hóa dầu Lọc dầu Luyện kim Bột giấy Pinch Hóa học Thực phẩm GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Pinch lượng Khái niệm: Pinch lượng kỹ thuật phân tích hệ thống nhằm tiết kiệm lượng sử dụng trình Cơ sở xây dựng phương pháp: Cân vật chất lượng Ứng dụng kỹ thuật Pinch thực tế tiết kiệm lượng đáng kể  Lọc dầu : 10-25%  Hóa dầu: 15-25%  Sắt thép: 10-30%  Hóa học: 15-35%  Thực phẩm đồ uống: 20-35%  Bột giấy giấy: 15-30% 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Các khái niệm sử dụng kĩ thuật phân tích Pinch  Đường tổ hợp (Composite curve) Là đường tổng hợp tất đường đặc tính T - ∆H dòng cơng nghệ q trình Có hai dạng đường tổ hợp: - Đường tổ hợp nóng - Đường tổ hợp nguội  DTmin (∆Tmin) Là chênh lệch nhiệt độ nhỏ hai đường tổ hợp Pinch Point Đường tổ hợp nóng ∆Tmin Đường tổ hợp nguội  Điểm Pinch (Pinch point) Là điểm ứng với giá trị DTmin GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Các khái niệm sử dụng kĩ thuật phân tích Pinch Xây dựng đường tổ hợp Lượng trao đổi tính theo cơng thức: ∆H = m.Cp.(Tcuối – Tđầu) = CP.(Tcuối – Tđầu) Trong đó: ∆H : Lượng nhiệt trao đổi (KW) m : Lưu lượng khối lượng (kg/s) Cp : Nhiệt dung riêng khối lượng (Kj/kg oC) CP : Nhiệt dung riêng lưu lượng (KW/oC) Tđầu (cuối) : Nhiệt độ đầu (cuối) dòng Đường tổ hợp xây dựng giản đồ T – H theo nguyên tắc n tổng CP: CPΣ  CPi i 1 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Các khái niệm sử dụng kĩ thuật phân tích Pinch Xây dựng đường tổ hợp T T (1) (1) CP1 (2) CP2 + CP1 (2) CP1 ∆H ∆H GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Các khái niệm sử dụng kĩ thuật phân tích Pinch Xây dựng đường tổ hợp Đường tổ hợp Qh A1 A3 A2 Số lượng HX A4 A5 A6 Qc A∑ = A + A + A + A + A + A = ΔH i  ΔT K i i ∆Hi : Lượng nhiệt trao đổi đoạn ∆Ti: Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit đoạn Bề mặt truyền nhiệt GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Các khái niệm sử dụng kĩ thuật phân tích Pinch Giản đồ đường cong tổ hợp Nhiệt độ vào, Các thơng số dòng cơng nghệ Biến thiên enthalpy Đường tổ hợp nóng: - Tổng dòng cơng nghệ nóng q trình Điểm Pinch 5/25/18 Nhu cầu gia nhiệt tối thiểu Đường tổ hợp lạnh: - Tổng dòng cơng nghệ lạnh trình Nhu cầu làm lạnh tối thiểu GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Quan hệ chi phí đầu tư Năng lượng - Capital and energy  Thiết kế - Mục tiêu diện tích bề mặt lắp đặt tối thiểu GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Quan hệ chi phí đầu tư Năng lượng - Capital and energy  Thiết kế - Số lượng HX lắp đặt tối thiểu (Umin): phụ thuộc chủ yếu vào tổng số dòng cơng nghệ phụ trợ (N) có mặt hệ thống trao đổi nhiệt - Phương trình áp dụng riêng biệt cho vùng Pinch gọi Yêu cầu lượng tối thiểu (minimum energy Requirement – MER network) - Không có truyền nhiệt qua Pinch: Hệ thống chia làm vùng độc lập: Trên Pinch Dưới Pinch GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Quan hệ chi phí đầu tư Năng lượng - Capital and energy  Lắp đặt HX bổ sung - Retrofit  Bảo đảm hiệu bề mặt trao đổi nhiệt ( ) GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Quan hệ chi phí đầu tư Năng lượng - Capital and energy  Lắp đặt HX bổ sung (Retrofit) dựa giản đồ Năng lượng – Dtmin GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Thay đổi công nghệ - Process modifications  Nhu cầu lượng tối thiểu phụ thuộc vào cân vật chất lượng công nghệ (QCmin, QHmin)  Thay đổi cân vật chất lượng  Giảm nhu cầu lượng  Các thông số vận hành thay đổi:      Áp suất làm việc Tỷ số hồi lưu Độ bốc nguyên liệu Lưu lượng hồi lưu tuần hồn Độ chuyển hóa … GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Thay đổi công nghệ - Process modifications  Nguyên tắc Cộng – Trừ (Plus-Minus Principle) TRÊN ĐIỂM PINCH (above the pinch) • Tăng Enthalpy dòng nóng • Giảm Enthalpy dòng nguội  Giảm tiêu hao phụ trợ nóng DƯỚI ĐIỂM PINCH (below the pinch) • Giảm Enthalpy dòng nóng • Tăng Enthalpy dòng nguội  Giảm tiêu hao phụ trợ nguội GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Đa dạng hóa nguồn phụ trợ - Multiple utility levels  Nhu cầu phụ trợ thơng qua nguồn khác nhau: dòng nước, dòng làm mát, dòng dầu nóng, khói lò  Mục tiêu: Tối đa việc sử dụng phụ trợ giá trị thấp GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Lắp đặt động nhiệt bơm nhiệt - Placement of heat engines and heat pumps  Động nhiệt Bơm nhiệt thành phần hệ thống phụ trợ ĐỘNG CƠ NHIỆT:  Cung cấp Nhiệt trình Sản xuất lượng  Liên kết hệ thống trao đổi nhiệt động nhiệt  Lắp đặt bổ sung động nhiệt: Hiệu lượng tối đa BƠM NHIỆT:  Nhận nhiệt nhiệt độ thấp sử dụng cơng khí mang nhiệt đến nhiệt độ cao Biện pháp để sử dụng nhiệt thải vào mục đích cấp nhiệt có ích GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Lắp đặt động nhiệt bơm nhiệt - Placement of heat engines and heat pumps LẮP ĐẶT ĐỘNG CƠ NHIỆT: GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Lắp đặt động nhiệt bơm nhiệt - Placement of heat engines and heat pumps LẮP ĐẶT ĐỘNG CƠ NHIỆT HỢP LÝ: KHÔNG HỢP LÝ HỢP LÝ HỢP LÝ GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Lắp đặt động nhiệt bơm nhiệt - Placement of heat engines and heat pumps NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG BƠM NHIỆT: GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Phân tích Pinch dựa mục tiêu (targets): Lắp đặt động nhiệt bơm nhiệt - Placement of heat engines and heat pumps LẮP ĐẶT BƠM NHIỆT HỢP LÝ: KHÔNG HỢP LÝ KHÔNG HỢP LÝ HỢP LÝ GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Tách dòng thiết kế hệ thống trao đổi nhiệt: - Bảo đảm không vi phạm quy tắc CP vùng gần Pinch CP dòng khơng sai biệt q lớn GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Tách dòng thiết kế hệ thống trao đổi nhiệt: - Bảo đảm không vi phạm quy tắc CP vùng gần Pinch CP dòng khơng sai biệt q lớn GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ÁP DỤNG PINCH TECHNOLOGY HEAT EXCHANGER NETWORK DESIGN – KEY STEPS IN PINCH TECHNOLOGY Tách dòng thiết kế hệ thống trao đổi nhiệt QUY TẮC TÁCH DÒNG TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT ...GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY 5/25/18 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Ý nghĩa kỹ thuật Pinch Technology Kỹ thuật Pinch Technology kỹ thuật... THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Dữ liệu cần thiết cho trình phân tích Pinch GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Dữ liệu cần thiết cho q trình phân tích Pinch GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY. .. độ GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Tmin = 76,67°C GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Tmin = 10°C GIỚI THIỆU KỸ THUẬT PINCH TECHNOLOGY Đường cong tổ