Systemy odzyskiwania ciepła odpadowego ze sprężarek powietrza w przemyśle chemicznym i petrochemicznym

systemy odzyskiwania ciepła odpadowego ze sprężarek powietrza w przemyśle chemicznym i petrochemicznym

 

W sektorze chemicznym i petrochemicznym,systemy odzyskiwania ciepła odpadowego ze sprężarek powietrzamogą precyzyjnie dostosować się do procesów produkcyjnych, które charakteryzują się stabilnym zapotrzebowaniem na ciepło w niskich-temperaturach i dopasować cykle operacyjne sprężarek powietrza. Podstawowe zastosowania skupiają się na trzech kluczowych scenariuszach: pomocnicze ogrzewanie procesu, wsparcie mediów i ochrona sprzętu. Konkretne obszary wdrożenia opisano poniżej.

 

1. Ogrzewanie pomocnicze procesu (aplikacja podstawowa)

Procesy te wymagają źródeł ciepła o niskiej-temperaturze (zwykle 30-80 stopni) do wsparcia produkcji, co eliminuje potrzebę stosowania pary o wysokiej temperaturze. Jest to idealnie dopasowane do zakresu temperatur ciepła odpadowego sprężarki powietrza (często 50-90 stopni), umożliwiając bezpośrednie zastąpienie tradycyjnego ogrzewania parowego lub elektrycznego w celu zmniejszenia zużycia energii procesowej.

Podgrzewanie surowca

Scenariusz zastosowania: Utrzymywanie temperatury lub-podgrzewanie wstępne surowców płynnych (np. alkoholi, rozpuszczalników, katalizatorów ciekłych) w niskiej temperaturze. W niektórych procesach chemicznych surowce muszą być utrzymywane w określonej temperaturze (np. 35-55 stopni), aby zapewnić skuteczność reakcji. W takich przypadkach ciepło odpadowe można wykorzystać do ogrzewania wężownic grzewczych zbiorników magazynujących surowce lub do wstępnego podgrzewania medium w rurociągach przesyłowych surowców za pośrednictwem wymienników ciepła.

Zalety: Zapobiega miejscowemu przegrzaniu spowodowanemu podgrzewaniem pary i eliminuje emisję spalin, spełniając wymagania środowiskowe w przemyśle chemicznym.

Ogrzewanie wody procesowej/rozpuszczalnika

Obowiązujące scenariusze: Oczyszczanie wody w procesach produkcyjnych (np. mycie wnętrz urządzeń, woda z płukania filtrów), ogrzewanie w niskiej-temperaturze w systemach odzyskiwania rozpuszczalników (np. wstępne podgrzewanie rozpuszczalników o niskiej-wrze-temperaturze przed destylacją). Na przykład podczas rafinacji ropy naftowej odsiarczanie ropy naftowej wymaga gorącej wody o temperaturze 40–60 stopni, aby wspomóc reakcje; wodę tę można bezpośrednio podgrzać, wykorzystując ciepło odpadowe sprężarki.

Uwaga: wybierz wymienniki ciepła-odporne na korozję (np. stal nierdzewna 316L, stop tytanu) w oparciu o jakość wody lub właściwości rozpuszczalnika, aby zapobiec korozji sprzętu przez media.

 

2. Systemy wsparcia użyteczności publicznej i logistyki

Systemy te zapewniają codzienne wsparcie operacyjne zakładu, charakteryzując się stabilnym i ciągłym zapotrzebowaniem na ciepło. Mogą w pełni wykorzystać ciągłe ciepło odpadowe ze sprężarek powietrza, zastępując tradycyjne zużycie energii.

Obieg wody obiegowej/ogrzewanie ciepłej wody użytkowej

Obowiązujące scenariusze: Ciepła woda użytkowa dla pracowników zakładu (łazienki, korzystanie z kawiarni), czyszczenie podłóg w warsztatach lub rutynowe mycie sprzętu. Parki chemiczne o dużej liczbie pracowników mają stabilne zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową, które może być w całości pokryte ciepłem odpadowym ze sprężarek, zastępując elektryczne podgrzewacze wody lub kotły gazowe.

Wymagania bezpieczeństwa: Podczas podgrzewania wody użytkowej należy stosować dwu-rurowe-płytowe wymienniki ciepła lub konstrukcje z pośrednim przenoszeniem ciepła, aby zapobiec-zanieczyszczeniu krzyżowemu mediów procesowych i wody użytkowej.

Ogrzewanie i wentylacja instalacji

Obowiązujące scenariusze: Zimowe ogrzewanie warsztatów, sterowni i laboratoriów oraz wstępne podgrzewanie świeżego powietrza w zamkniętych warsztatach (zapobieganie kondensacji na sprzęcie lub absorpcji wilgoci przez materiały w wyniku wnikania zimnego powietrza). Na przykład sterownie chemiczne wymagające stałych temperatur 18–25 stopni mogą wykorzystywać ciepło odpadowe do podgrzewania wody obiegowej, zmniejszając zużycie energii przez grzejniki elektryczne.

 

3. Ochrona urządzeń i rurociągów

Sprzęt i rurociągi znajdujące się na zewnątrz lub w środowiskach o niskiej-temperaturze w przemyśle chemicznym wymagają zabezpieczenia przed zamarzaniem lub izolacji. Ciepło odpadowe sprężarki powietrza stanowi-źródło ciepła zabezpieczające o niskim poborze mocy, zapobiegające awariom sprzętu.

Ogrzewanie rurociągów zewnętrznych

Zastosowanie: Zimowa ochrona przed zamarzaniem zewnętrznych rurociągów procesowych (np. rurociągów wodnych, przewodów przesyłowych rozpuszczalników), zaworów i przyrządów. Tradycyjne elektryczne kable grzejne zużywają dużo energii i stwarzają ryzyko upływu prądu. Wykorzystując ciepło odpadowe sprężarki za pośrednictwem przewodów grzejnych lub wężownic, utrzymuje się temperaturę rurociągu w zakresie 5–15 stopni, zapobiegając zamarzaniu i blokowaniu mediów.

Izolacja zbiornika

Obowiązujące scenariusze: Zbiorniki przechowujące łatwo krzepnące media (np. parafina, olej ciężki, żywice o-lepkości) wymagają utrzymywania temperatury wewnętrznej w zakresie 20–40 stopni, aby zapewnić płynność. Zainstalowanie wężownic wymiennika ciepła odpadowego na zewnątrz zbiornika zastępuje elektryczne pręty grzejne lub przewody parowe, zmniejszając zużycie energii na izolację, jednocześnie zapobiegając lokalnemu przegrzaniu, które mogłoby spowodować degradację mediów.