Роль пластинчатых теплообменников на предприятиях по производству пластмасс


Дата выпуска:

2026-03-02

Мягкие пластиковые упаковочные пленки изготавливаются из гранулированного сырья, при этом технологический процесс предусматривает нагрев и охлаждение для расплавления гранул. Охлаждение осуществляется с использованием охлаждённой воды температурой 10 °C. Вследствие этого производственная линия должна быть оснащена системой охлаждающей воды, которая потребляет значительные объёмы электроэнергии. Внедрение новой системы охлаждения позволяет снизить энергопотребление на охлаждение, что обеспечивает существенную экономию энергоресурсов.

Мягкие пластиковые упаковочные плёнки изготавливаются из гранулированного сырья, при этом технологический процесс предусматривает нагрев и охлаждение для плавления гранул. Охлаждение осуществляется с использованием охлаждённой воды температурой 10 °C. Вследствие этого производственная линия должна быть оснащена системой охлаждающей воды, которая потребляет значительные объёмы электроэнергии. Внедрение новой системы охлаждения позволяет снизить энергопотребление на охлаждение, что обеспечивает существенную экономию энергоресурсов.

I. Состав новой системы охлаждения

Новая система охлаждения включает жидкостный охладитель, суховоздушный жидкостный охладитель, змеевик предварительного нагрева и пластинчатый теплообменник. После того как охлаждающая вода нагревается установкой технологической термообработки, она охлаждается либо с помощью жидкостного охладителя, либо посредством водно‑этиленгликолевой смеси в пластинчатом теплообменнике. После передачи тепла водно‑этиленгликолевой смесью змеевику предварительного нагрева воздухообрабатывающего агрегата она дополнительно охлаждается и затем подаётся в установленный на крыше суховоздушный охладитель. Поскольку охлаждающая мощность обеспечивается за счёт наружного воздуха, компрессор остаётся выключенным.

 

II. Режим работы и экономический анализ новой системы охлаждения

1. Режим работы

Охлаждение в ходе процесса может осуществляться путём предварительного охлаждения с использованием пластинчатого теплообменника, с помощью жидкостной системы охлаждения, приводимой в действие компрессором, или иногда — комбинацией обоих методов; режим работы следующий:

(1) При температуре наружного воздуха выше 19 °C используется только чиллер компрессионного типа; образующееся тепло отводится наружу.

(2) При температуре наружного воздуха ниже 19 °C, но выше 4 °C применяется чиллер компрессионного типа, а утилизируемое тепло используется для предварительного подогрева приточного воздуха в установке подготовки воздуха.

(3) При понижении температуры наружного воздуха ниже 4 °C компрессионный чиллер не включается; вместо этого для охлаждения технологической охлаждающей воды используется пластинчатый теплообменник, а recovered heat подаётся в установку подготовки воздуха для предварительного нагрева приточного воздуха. Площадь теплообмена пластинчатого теплообменника определяется исходя из расхода, физических свойств рабочей жидкости, перепада давления и температурных условий.

2. Экономический анализ

Когда в зимний период не требуется жидкостное охлаждение, можно добиться значительной экономии электроэнергии. Потребление электроэнергии новой системой охлаждения по сравнению со старой системой охлаждения.

С учётом энергопотребления насосов, обеспечивающих циркуляцию воды и смеси, новая система охлаждения позволяет ежегодно экономить около 90 МВт·ч электроэнергии. Кроме того, поскольку жидкостно‑охлаждаемый агрегат в течение года работает в течение более короткого периода, срок его службы был продлён. Без новой системы охлаждения пиковая нагрузка на электроснабжение приходилась на зимний период; однако с её внедрением нагрузка теперь распределяется равномерно между зимним и летним сезонами.

После предварительного подогрева воздуха установка подготовки воздуха позволяет сэкономить примерно 110 МВт·ч энергии. Полевые испытания показывают, что срок окупаемости системы составляет около 2,5 лет.

Связанная информация