Экономически эффективная реконструкция существующих двухпотоковых систем теплообмена
| Parent link: | Теоретические основы химической технологии.— .— Москва: Академиздатцентр "Наука" РАН Т. 59, № 1.— 2025.— С. 102-117 |
|---|---|
| Other Authors: | , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана В данной работе предложен метод для оптимизации двухпотоковой системы теплообмена, учитывающий технические ограничения, налагаемые теплообменным оборудованием, и экономическую эффективность проекта реконструкции. Оптимизация теплообменной сети производится с учетом необходимости проведения экспертизы промышленной безопасности в случае превышения расчетных температур для теплообменных аппаратов технологическими потоками. Данный метод был применен для оптимизации энергопотребления на реальной установке гидрокрекинга. Рассмотрены два типа теплообменников - кожухотрубчатые и пластинчатые для возможного увеличения площади поверхности теплообмена в существующей системе рекуперации теплоты. Для кожухотрубчатых теплообменных аппаратов минимальная приведенная стоимость проекта реконструкции наблюдается при увеличении поверхности теплообмена на 500 м2, что соответствует установке двухсекционного теплообменника. Это позволяет снизить удельное потребление горячих утилит на 51%, а холодных - на 31%. При этом простой срок окупаемости такого проекта составляет ~1.5 года. В то же время для пластинчатых теплообменных аппаратов минимальные годовые затраты наблюдаются при увеличении теплообменной поверхности на 400 м2. Стоимость такого проекта модернизации на 18% меньше, чем при использовании кожухотрубчатых теплообменников, а снижение удельного потребления горячих и холодных утилит составляет 66% и 40% соответственно This paper proposes a method for optimizing a two-stream heat exchange system, taking into account the technical limitations imposed by the heat exchange equipment and cost-effectiveness of the reconstruction project. Optimization of the heat exchanger network is performed taking into account the need for industrial safety expertise in case the design temperatures for the heat exchangers are exceeded by the process flows. This method was applied to optimize energy consumption at a real hydrocracking unit. Two types of heat exchangers were considered - shell-and-tube and plate heat exchangers for possible increase of heat exchange surface area in the existing heat recovery system. For shell-and-tube heat exchangers, the minimum present value of the reconstruction project is observed when the heat exchange surface is increased by 500 m2, which corresponds to the installation of a two-section heat exchanger. It allows to reduce specific consumption of hot utilities by 51%, and cold utilities - by 31%. However, the simple payback period of such a project is ~ 1.5 years. At the same time for plate heat exchangers the minimum annual costs are observed when the heat exchange surface is increased by 400 m2. The cost of such a modernization project is 18% less than for shell-and-tube heat exchangers, and the reduction of specific consumption of hot and cold utilities is 66% and 40%, respectively Текстовый файл |
| Published: |
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=82460639 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=681657 |