Кафедри
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/35393
Переглянути
5 результатів
Результати пошуку
Документ Комплексна теплова інтеграція процесу ректифікації із використанням термокомпресії(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Рищенко, Ігор Михайлович; Биканов, Сергій Миколайович; Бабак, Тетяна Геннадіївна; Горбунов, Костянтин ОлександровичПроцес ректифікації знаходить широке розповсюдження в багатьох галузях промисловості і потребує значних витрат енергії. Пошук технологічних схем процесу ректифікації, яке забезпечує максимальне зниження енерговитрат, є актуальною задачею. Один з сучасних підходів до проектування технологічних схем, що спрямовані на забезпечення ресурсо- і енергозбереження, є пінч-аналіз. В даній роботі було вирішено застосувати методи пінч-аналізу і тепловий насос (термокомпресію) для комплексної теплової інтеграції процесу ректифікації суміші метанол-вода. На основі матеріального і теплового балансу ректифікаційної колони було розраховано характеристики основних технологічних потоків процесу ректифікації суміші метанол-вода: їх витрати, температури, питому теплоємність, потокову теплоємність та зміну потокової ентальпії (теплове навантаження). Сформовано потокову таблицю. Побудовано складені криві процесу для мінімальної різниці температур ΔТmin, визначено точку пінча і мінімальні значення потужності гарячих та холодних утиліт. На основі розрахованих даних побудовано сіткову діаграму і розташовано теплообмінники у відповідності із пінч-правилами, що дозволяє досягнути максимальної рекуперації тепла, яка відповідає обраному ΔТmin. For the use of heat pump (thermocompression), the required degree of steam compression in the P₂/P₁. Вона була обрана з урахуванням необхідної температури пари, яка достатня для обігріву куба колони. На основі цих розрахунків розроблено технологічну схему процесу ректифікації метанол-вода із тепловим насосом (термокомпресією) і тепловою інтеграцією основних технологічних потоків. Така схема дає значну економію гарячих та холодних утиліт у порівнянні із проведенням процесу ректифікації суміші метанол-вода за принциповою технологічною схемою.Документ Теплова інтеграція компресійної холодильної установки на молочних підприємствах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Биканов, Сергій Миколайович; Бабак, Тетяна Геннадіївна; Стоцький, Роман СергійовичЗа допомогою методів пінч-аналізу проведено теплову інтеграцію аміачної компресійної холодильної установки, яка використовується на молочних виробництвах. За основу взята принципова схема з холодопродуктивністю 1000 кВт. Для даної холодопродуктивності було розраховано основні температури циклу, витрату холодоагенту, його питому теплоємність. На основі цих даних сформовано потокову таблицю, що включала гарячий потік холодоагенту – аміаку – і два холодних потоки: воду на хімводоочистку і воду на технологію. Гарячий потік аміаку було розбито на три потоки: охолодження парів аміаку, конденсація і переохолодження. Було визначено потокові теплоємкості і теплове навантаження (зміну тепловмісту) потоків. На основі техніко-економічних розрахунків для даної схеми визначено мінімальну різницю температур в теплообмінному обладнанні Tmin = 8С, для якої було побудовано складені криві потоків. За допомогою метода табличного алгоритму визначено температуру пінча для гарячих і для холодних потоків. Визначено мінімальні значення потужності гарячих та холодних утилітQHmin і QСmin та потужність рекуперації, яка склала 701,8 кВт. Побудовано сіткову діаграму і розташовано теплообмінники у відповідності із СР та N правилами. На основі сіткової діаграми запропоновано технологічну схему після реконструкції, яка включає встановлення трьох рекуперативних теплообмінників, одного охолоджувача та двох нагрівачів для досягнення цільових температур і витрати потоків. В якості теплообмінного обладнання запропоновано використання пластинчатих теплообмінників фірми Alfa Laval. Строк окупності запропонованого рішення складає приблизно два роки.Документ Оптимiзацiя енерговитрат процесу випарювання хлориду магнію(2020) Биканов, Сергій Миколайович; Бабак, Тетяна Геннадіївна; Данилов, Юрій Борисович; Рищенко, Ігор МихайловичПроведено теплову інтеграцію потоків процесу випарювання хлориду магнію з використанням методів пінч-аналізу. Проведено екстракцію даних, побудовано складені криві потоків процесу, визначено цільові значення потужності утиліт. Обґрунтовано рішення щодо переносу тепла через пінч, що призводить до корекції цільових значень потужності зовнішніх утиліт. Розташовано відповідне теплообмінне обладнання. Розраховано, що внаслідок теплової інтеграції, витрата гріючої пари зменшується на 23 %.Документ Підвищення енергоефективності процесу ректифікації суміші ацетон-бензол(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бабак, Тетяна Геннадіївна; Демірський, Олексій В’ячеславович; Пономаренко, Євгенія Дмитрівна; Селіванов, Іван ЮрійовичРозглянуто сучасні підходи до енергозбереження в хіміко-технологічних системах. Обстежено ректифікаційну установку для розділення суміші ацетон-бензол, зроблено екстракцію даних технологічних потоків процесу, що досліджувався. За допомогою методів пінч-аналізу було показано недостатню ефективність організації рекуперації енергії, заниження необхідної мінімальної температурної різниці в рекуперативному теплообміннику, яка вказує на завищення площі поверхні теплообміну за потребою. Обґрунтовано вибір значення Tmin – для цього значення за методом складених кривих, знайдено цільові потужності зовнішніх утиліт та рекуперації. Використовуючи правила пінч-аналізу, отримано сіткову діаграму і запропоновано два варіанти розташування теплообмінного обладнання, що забезпечують досягнення енергетичних цілей. Підібрано сучасне пластинчате теплообмінне обладнання та обрано варіант, що пропонує менший об’єм капітальних вкладень – для нього проведено економічну оцінку: термін окупності не більше одного року.Документ Застосування методу пінч-аналізу при проведенні теплової інтеграції процесу випарювання хлориду магнію(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Биканов, Сергій Миколайович; Бабак, Тетяна Геннадіївна; Данилов, Юрій Борисович; Биканова, Вікторія ВалеріївнаПроведено теплову інтеграцію процесу випарювання хлориду магнію з використанням методу пінч-аналізу. Сформовано таблицю з потоковими даними для інтеграції процесу випарювання на основі розрахунків матеріального і теплового балансу процесу. Для проведення теплової інтеграції обрано п’ять гарячих і чотири холодних потоків. Гарячі потоки: конденсати з першого і другого корпусів, вторинні пари з першого і другого корпусів, упарений розчин. Холодні потоки: початковий розчин, розчин, що випаровується у першому і другому корпусах, вода на технічні потреби. Побудовано складені криві потоків, які отримані для обраного значення мінімальної різниці температур, визначено цільові енергетичні значення гарячих і холодних утиліт. Встановлено, що температура пінча гарячих потоків дорівнює 53 С, холодних 45 ºС. Отримано сіткову діаграму, на якій розташовано теплообмінники, користуючись N-правилами та СР-правилами. Виходячи з технологічних міркувань, а саме, з температурних обмежень для початкової суміші, температура якої має не наближуватися до температури кипіння в жодному з потоків, що з’явилися в результаті розщеплення, прийняте рішення щодо переносу тепла через пінч потужністю 50,87 кВт, що призводить до зміни потужності зовнішніх утиліт. Розраховано, що в результаті проведення теплової інтеграції, значен-ня споживання гарячих утиліт скоротились з початкових QН=2527,1 кВт до QНmin=1924 кВт, тобто на 603 кВт. Витрата гріючої пари, згідно розрахунків, зменшено на 23% у порівнянні з проведенням процесу за принциповою схемою. Показано, що теплове навантаження охолоджувача відповідає тепловому навантаженню барометричного конденсатора, яку отримано при розрахунках. Розраховано, що кількість тепла рекуперації збільшилась з QRЕC=1734 кВт до інтеграції до QRЕC=2337,03 кВт після проведення інтеграції. Встановлено, що для реалізації заданих цільових значень гарячих і холодних утиліт необхідно встановити вісім рекуперативних теплообмінників і один підігрівач. На основі сіткової діаграми отримано інтегровану технологічну схему випарювання хлориду магнію, яка забезпечує необхідну рекуперацію тепла.