SN 14 - Comida de Henan Shuanghui

Ubicación del proyecto: Henan, Luohe

Selección de equipos:
1453 kWenfriador de absorción de LiBr alimentado con vapor
1453 kWenfriador de absorción de LiBr de agua caliente
Enfriador de absorción de LiBr de agua caliente de 930 kW

Función principal: Utilizar el condensado de vapor de alta temperatura proveniente de la desinfección de alimentos reciclados como energía para proporcionar refrigeración de procesos y aire acondicionado de la planta.

Introducción general

Para garantizar la estabilidad de la capacidad de enfriamiento del enfriador de absorción de LiBr de agua caliente y gestionar de manera efectiva la temperatura fluctuante y el caudal del agua esterilizante de alta temperatura, se utiliza unintercambiador de calor de placasEl intercambio de calor indirecto desde el depósito de agua caliente circulante es una solución adecuada. A continuación se presenta una descripción general de las posibles...parámetros técnicospara unintercambiador de calor de placasutilizado en esta configuración:

Parámetros técnicos del intercambiador de calor de placas

Área de transferencia de calorEste parámetro es fundamental para garantizar suficiente superficie disponible para el intercambio de calor entre el agua caliente y el enfriador de absorción de LiBr. Normalmente, el área de transferencia de calor requerida se puede estimar en función de la carga térmica del enfriador de absorción y las diferencias de temperatura entre las placas.
- Ejemplo:50-100 m²(dependiendo de la capacidad de refrigeración requerida).
CaudalEl intercambiador de calor de placas debe gestionar los caudales fluctuantes del tanque de agua caliente circulante y del agua de esterilización. Los parámetros del caudal deben ser capaces de adaptarse a un rango de...140 m³/hpara circular agua caliente y20-100 m³/hpara esterilizar agua.
- Ejemplo:Caudal máximo of 150 m³/hpara entrada de agua caliente.
Rango de temperatura de funcionamiento:El rango de temperatura del agua caliente entrante del proceso de esterilización está entre105°C y 115°C, mientras que la temperatura del tanque de agua caliente circulante está entre95°C y 99°CEl intercambiador de calor debe manejar estas variaciones y mantener una transferencia de calor eficiente.
- Ejemplo:Rango de temperatura del lado caliente: 105°C - 115°C
- Rango de temperatura del lado frío: 95°C - 99°C
Material de la placa:El material de las placas debe ser resistente a la corrosión para soportar altas temperaturas y posible exposición química en el sistema de agua caliente.
- Ejemplo:Titanio or acero inoxidable(304 o 316) para resistencia a la corrosión.
Presión:El intercambiador de calor de placas debe estar diseñado para soportar la presión de funcionamiento del sistema.
- Ejemplo:Presión máxima de funcionamiento: 10 barras(o superior según los requisitos del sistema).
Tamaño de la conexión:Los tamaños de entrada y salida del intercambiador de calor deben coincidir con los tamaños de las tuberías utilizadas en el tanque de agua caliente circulante y el sistema de agua esterilizante.
- Ejemplo:Tamaño de la tubería de entrada/salida: DN150 or DN200dependiendo del caudal.
Coeficiente de transferencia de calor:El intercambiador de calor debe estar diseñado para un rendimiento óptimo de transferencia de calor en función de las propiedades de los fluidos.
- Ejemplo: Los coeficientes típicos de transferencia de calor pueden variar entre500-800 W/m²·K, dependiendo de la velocidad del fluido y de las diferencias de temperatura.
Caída de presión de diseño:La caída de presión en el intercambiador de calor debe minimizarse para garantizar un funcionamiento eficiente y evitar una carga excesiva en las bombas.
- Ejemplo:Caída de presión: 1-3 barras.
CompacidadLos intercambiadores de calor de placas son conocidos por su diseño compacto, lo cual es importante en aplicaciones industriales con espacio limitado.
- Ejemplo:Diseño compactocon placas modulares para fácil escalabilidad.

Estos parámetros son indicativos y pueden variar según el fabricante del intercambiador de calor y los requisitos del sistema. Podría ser necesario realizar una mayor personalización, basándose en un análisis de ingeniería detallado, para que se ajuste a las condiciones de funcionamiento exactas y a la integración del sistema.

Diseñar un sistema de intercambio de calor eficiente que satisfaga los parámetros dados para elintercambiador de calor de placasy mantiene las temperaturas y caudales requeridos, resumamos y refinemos las condiciones en función de la información proporcionada:

Descripción general del sistema y detalles técnicos:

1# Intercambiador de calor de placas (intercambio de calor preliminar)

Lado primario (Agua Caliente)
- Temperatura de entrada: 97°C
- Temperatura de salida: 87°C
- Caudal: 100 m³/h
Lado secundario (entrada de agua fría/enfriador)
- Temperatura de entrada: 78°C
- Temperatura de salida: 87°C(que regresa al tanque de agua caliente)

Ellado primariodel intercambiador de calor intercambia calor con ellado secundariopara elevar la temperatura de salida del lado secundario a87°CEsta temperatura de87°CLuego regresa al tanque de agua caliente.

Proceso para elevar la temperatura de entrada del enfriador de absorción de LiBr con agua caliente:

ObjetivoEl objetivo es aumentar la temperatura de entrada del enfriador de absorción de LiBr de agua caliente utilizando el calor del lado secundario a 87 °C.
Solución:El agua de salida en87°CdeIntercambiador de calor de placas n.° 1(lado secundario) se redirige aIntercambiador de calor de placas n.° 2para intercambiar aún más calor.

Intercambiador de calor de placas n.° 2 (aumento de temperatura)

Lado primario (Agua Caliente)
- Temperatura de entrada: 110°C(impulsado por agua esterilizante a alta temperatura del proceso)
- Temperatura de salida: 95°C(sale del intercambiador de calor después de intercambiar calor con el lado secundario)
Lado secundario (entrada del enfriador de LiBr de agua caliente)
- Temperatura de entrada: 87°C(desde la salida del intercambiador de calor de placas n.° 1)
- Temperatura de salida objetivo: 92,4 °C(temperatura deseada para alimentar al enfriador de absorción de LiBr)

Proceso de intercambio de calor:

Ellado primario in Intercambiador de calor de placas n.° 2entrega agua a110°Cpara calentar ellado secundario, que recibe agua en87°CdesdeIntercambiador de calor de placas n.° 1.
El calor se transfiere entre los dos lados, elevando lasalida lateral secundariatemperatura desde87°C to 92,4 °Cantes de enviarlo al enfriador de absorción de LiBr.

Flujo de proceso actualizado:

Ellado primario of Intercambiador de calor de placas n.° 1comienza con agua caliente a97°C(entrada) y lo enfría a87°C(salida), que se devuelve al tanque de agua caliente.
Ellado secundario of Placa 1#calienta el agua de78°C to 87°C.
El87°Cagua de laPlaca 1#Ahora se alimenta a lalado primario of Plato 2#, donde se calienta mediante el110°CEntrada del sistema de agua esterilizante.
Luego el agua fluye hacia ellado secundario of Plato 2#, donde se calienta aún más para92,4 °CAntes de ser enviado a laenfriador de absorción de LiBr de agua caliente.

Consideraciones clave para el diseño de intercambiadores de calor de placas:

Carga térmica:El intercambio de calor entre las dos placas debe estar diseñado para la diferencia de temperatura, asegurando que el calor de la110°CEl lado primario aumenta efectivamente la87°Clado secundario agua al deseado92,4 °C.
Caudales: Elcaudal secundario of 111 m³/hy elcaudal primario of 100 m³/hdeben equilibrarse para mantener la eficiencia de transferencia de calor sin provocar una caída de presión excesiva o una distribución desigual del calor.
Eficiencia de transferencia de calor:Las placas del intercambiador de calor deben estar diseñadas para manejar la transferencia de calor específica requerida entre el agua de esterilización caliente y el agua de enfriamiento, asegurando la temperatura objetivo de92,4 °Cse logra de manera eficiente.

Este diseño de proceso garantiza el uso eficiente del calor residual para elevar la temperatura del enfriador de absorción de LiBr mientras se mantiene un funcionamiento estable y optimizado.

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Hora de publicación: 30 de marzo de 2023

Solución