Эвристические правила проектирования оптимальных энергносберегающих ХТС на основе пинч-метода . <...> Табличный алгоритм определения целевых значений рекуперируемой в ХТС энергии . <...> ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ С МАКСИМАЛЬНОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА . <...> ЭКОНОМИЧЕСКИЕ КОМПРОМИССЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ . <...> Комплексный алгоритм оптимальной реконструкции теплообменной системы с использованием действующих теплообменников . <...> Пример проектирования оптимального энергосберегающего комплекса первичной нефтепереработки . <...> The systematic basis for that work was provided in the 80s by researchers lead by Professor Bodo Linnhoff at the Centre and later Department of Process Integration, University of Manchester Institute of Science and Technology (at present, it is again the Centre for Process Integration, The University of Manchester, led by Professor Robin Smith). <...> To boost the commercialisation of research results, Bodo Linnhoff founded Linnhoff-March Ltd, and after he switched entirely to business, Process Integration Ltd was set up which is a spin-off company of The University of Manchester. <...> Since the technology described was developed at the Department/Centre for Process Integration and the brochure is fully based on the materials 11 Введение что к настоящему времени существует целый спектр областей ее применения включая водный и массовый пинч, водородный пинч, и т. д. <...> Bulatov ГЛАВА I СОСТАВНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ КРИВЫЕ 1.1 Энтальпийные диаграммы тепловых потоков Согласно методологии проектирования технологических систем в перерабатывающих отраслях промышленности, проектирование начинается с реактора, затем разрабатывается система разделения, потом система теплообменников (СТ), далее система внешних энергоресурсов – энергоисточников и энергопотребителей, которую в дальнейшем мы будем называть системой утилит (utilities). <...> Казалось бы, что для разработки начального варианта проекта технологической системы в целом должны быть рассчитаны полностью СТ и систем утилит. <...> Применяемые сегодня методы позволяют оценить функционирование всей технологической системы без реального полного проектирования этих подсистем: систем <...>
Пинч-технология.Энергосбережение_в_промышленности.pdf
УДК 338.45: 662.6
ББК 31.15
Б 90
Рецензенты: Член-корреспондент РАН, профессор, д. т. н. Мешалкин В. П.
(РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия)
Ректор НТУ ХПИ, профессор, д. т. н. Товажнянский Л. Л.
Профессор НТУ ХПИ, к. т. н. Капустенко П. А.
(Национальный Технический Университет «Харьковский
Политехнический Институт», Украина)
Б 90 Булатов И. С.
Пинч-технология. Энергосбережение в промышленности –
СПб.: Страта, 2018. – 140 с.
ISBN 978-586983-113-2
В учебном пособии рассмотрены вопросы интегрирования тепла и энергии
с использованием пинч-технологии, которая зарекомендовала себя как
одна из наиболее эффективных концепций энергосбережения в перерабатывающей
промышленности. Учебное пособие предназначено для студентов
при изучении курсов «Механика жидкости и газа», «Гидрогазодинамика»,
«Гидравлика» как в технических вузах, так и в классических университетах.
Будет интересно для специалистов, занимающихся решением теоретических
и прикладных задач по гидродинамике, тепло- и массообмену. Книга
будет полезна аспирантам и магистрантам при выполнении НПР и работе
над магистерскими и кандидатскими диссертациями.
ISBN 978-586983-113-2
©
И. С.Булатов, 2012
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ. ..................................................5
ВВЕДЕНИЕ / INTRODUCTION ......................................8
ГЛАВА I. СОСТАВНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ КРИВЫЕ ......................13
1.1. Энтальпийные диаграммы тепловых потоков .....................13
1.2. Составные тепловые кривые технологических потоков ............20
ГЛАВА II. ПИНЧ-МЕТОД ..........................................23
2.1. Сущность пинч-метода .......................................23
2.2. Эвристические правила проектирования оптимальных
энергносберегающих ХТС на основе пинч-метода ................25
ГЛАВА III. ТАБЛИЧНЫЙ АЛГОРИТМ
И СЕТОЧНЫЕ ДИАГРАММЫ ...................................33
3.1. Табличный алгоритм определения целевых значений
рекуперируемой в ХТС энергии ................................33
3.2. Методика построения сеточных диаграмм .......................42
ГЛАВА IV. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ
С МАКСИМАЛЬНОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА ..................47
ГЛАВА V. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ КОМПРОМИССЫ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ .......59
5.1. Локальные и глобальные экономические компромиссы ............59
5.2. Экономические компромиссы
«капитальные затраты – расход энергии» ........................61
5.3. Прогнозирование величины капитальных затрат
на проектируемые теплообменные системы ......................67
5,4. Определение глобальных значений целевых функций
(капитальных и эксплуатационных затрат) при проектировании
оптимальных теплообменных систем ...........................73
Стр.4
Оглавление
ГЛАВА VI. ВЫБОР ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ (УТИЛИТ) ...............78
6.1. Общие предпосылки к выбору утилит ...........................78
6.2. Методика выбора утилит технологической схемы
с использованием составных кривых ...........................79
6.3. Методика выбора энергоносителей предприятия
с использованием больших составных кривых ...................84
6,4. Области применения больших составных кривых .................87
Тепловые машины .......................................93
Тепловые насосы ........................................99
ГЛАВА VII. ПИНЧ-МЕТОД РЕКОНСТРУКЦИИ
ДЕЙСТВУЮЩИХ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ ...............103
7.1. Существующие методы реконструкции теплообменных систем ....103
7.2. Теоретические основы пинч-метода реконструкции теплообменных
систем с использованием действующих теплообменников .........105
Ограничения в структуре теплообменных систем
с использованием действующих теплообменников ..........105
Определение пинч-точки теплообменных систем .............107
Кривые целевых значений для реконструируемых
теплообменных систем с использованием действующих
теплообменников ......................................109
Устранение пинча теплообменной системы ..................112
Выбор изменений структуры при реконструкции
теплообменной системы ................................112
Определение возможности разделения потоков
в теплообменной системе ...............................114
7.3. Комплексный алгоритм оптимальной реконструкции теплообменной
системы с использованием действующих теплообменников .......115
Этап диагностики и структурных изменений ................116
Этап оптимизации ......................................117
ГЛАВА VIII. ПИНЧ-МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ ........................119
8.1. Расширенный пинч-методдля проектирования оптимальных
энергосберегающих производственных комплексов ..............119
Энергетическая кривая производственного комплекса .........120
Большая составная кривая энергоресурсов
производственного комплекса ...........................125
8.2. Пример проектирования оптимального энергосберегающего
комплекса первичной нефтепереработки .......................127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ / CONCLUSION ...................................132
ПРИЛОжЕНИЕ: Список рекомендуемой литературы ..................135
ПРИЛОжЕНИЕ: Глоссарий .......................................139
Стр.5