Optymalizacja pracy wymienników podnosi zyskowność procesu

Sektor przemysłu i usług dokonuje dzisiaj ogromnych inwestycji w obszar produkcji

Próbując podnieść swoją konkurencyjność, zwiększyć wydajność przy jednoczesnym podnoszeniu jakości i redukcji kosztów.

Z jednej strony może się to odbyć przez zakup nowych urządzeń. Z drugiej zaś często można dokonać takiej modyfikacji urządzenia, że będzie osiągało podwyższone i wymagane przez użytkownika parametry, zaś ogólne koszty z tym związane będą niższe od kosztów inwestycyjnych.

Aby jednak osiągnąć ten cel konieczna jest wiedza i silne wsparcie ze strony serwisu firmy Alfa Laval, która jest ekspertem i posiada wieloletnie doświadczenie w zakresie rozwiązywania istniejących problemów oraz optymalizacji procesu wymiany ciepła w przemyśle.

Alfa Laval wykonuje naprawy serwisowe, zarówno gwarancyjne jak i pogwarancyjne, udziela pomocy technicznej w przypadku nieprawidłowej pracy wymienników czy zmniejszonej ich wydajności. Proponowane przeliczenia optymalizacyjne dla różnych punktów pracy, w zależności od zmieniających się parametrów czynnika, mogą wskazywać na konieczność przebudowy wymiennika z wykorzystaniem istniejących płyt, rozbudowę o dodatkowe płyty lub nawet zmianę materiału płyt.

Optymalizacja w celu zwiększenia wydajności

Aby utrzymać wydajność płytowego wymiennika ciepła przy zwiększaniu mocy produkcyjnych, trzeba dostosować konfigurację pakietu płyt w wymienniku ciepła. Na przykład, zakład przetwórczy planował zwiększyć moce produkcyjne o 20%. Alfa Laval rozbudowała istniejący już wymiennik ciepła poprzez dodanie nowych płyt. W ten sposób wymiennik ciepła osiągnął założone parametry procesowe oraz pozwolił zmniejszyć zużycie energii bez obniżania jakości produktu. Efekt? Odzysk ciepła większy o 794 kW, co przekłada się na roczne oszczędności w wysokości 238.200 €.

Czas zwrotu na inwestycji:

• Koszt powiększenia pakietu płyt: 11 000 €.
• Roczne oszczędności: 238 200 €.
• Czas zwrotu: krócej niż 1 miesiąc.
• Wyliczenia oparto na założeniach: 6 000 godzin pracy, wzrost odzysku energii o 794 kW, koszt kWh 0,05 €.  

Optymalizacja w celu osiągnięcia wyższych oszczędności energii

Zwiększenie efektywności energetycznej płytowego wymiennika ciepła jest możliwe poprzez optymalizację jego budowy. Rozbudowa płytowych wymienników ciepła i zwiększenie podgrzewu mediów umożliwia osiągnięcie znacznych oszczędności. Weźmy na przykład duże wymienniki ciepła, gdzie zostały dodane płyty w wyniku czego temperatura podgrzewu wzrosła o 5°C. Koszt rozbudowy wyniósł 140.000 €, zaś roczne oszczędności na kosztach operacyjnych były około 10 razy większe niż koszt rozbudowy. Oznacza to, że inwestycja w dodatkowe płyty zwróciła się w ciągu 2 miesięcy, zaś oszczędności uzyskiwane w ciągu kolejnych miesięcy poprawiły znacząco bilans firmy.

Czas zwrotu na inwestycji:

• Koszt powiększenia pakietu płyt: 140 000 €.
• Roczne oszczędności: 1.5 mln €.
• Czas zwrotu: krócej niż 2 miesiące.
• Wyliczenia oparto na założeniach: 6 000 godzin pracy, wzrost odzysku energii o 5 000 kW, koszt kWh 0,05 €.  

Optymalizacja ze względu na zmiany właściwości czynników

Aby utrzymać parametry pracy wymiennika ciepła na najwyższym poziomie, w przypadku gdy zmieniają się właściwości fizyczne czynników wymieniających ciepło, ważne jest jego właściwe przeprojektowanie. Sytuacja taka może wystąpić w rezultacie zastosowania nowych surowców, zmian w składnikach produktu lub naturalnej zmiany parametrów w czasie. W przypadku, na przykład, gdy zawartość wody w ropie naftowej wzrasta, obniża się temperatura na wylocie i niezbędne jest zastosowanie palników do podgrzewu ropy. Zwiększenie liczby płyt w wymienniku eliminuje potrzebę dodatkowego źródła ciepła (palników), zaś inwestycja zwraca się w okresie krótszym niż 3 miesiące. Rzeczywisty czas zwrotu zależy od instalacji, mediów i innych czynników.

Czas zwrotu na inwestycji:

• Roczne koszty operacyjne (palniki): 390 000 €.
• Koszt powiększenia pakietu płyt: 71 000 €.
• Roczne oszczędności: 390 000 €.
• Czas zwrotu: krócej niż 3 miesiące.
• Wyliczenia oparto na założeniach: 6 000 godzin pracy rocznie, koszt kWh 0,05 €.  

Optymalizacja aby zredukować potrzeby serwisowe

Kiedy właściwości cieczy powodują osadzanie się zanieczyszczeń w wymienniku, następuje potrzeba częstszego jego czyszczenia w celu utrzymania określonej wydajności. Tak było na przykład w przypadku instalacji chłodzących, które wykorzystywały wody rzeczne - z roku na rok coraz bardziej zanieczyszczone. Aby przywrócić standardową częstotliwość czyszczenia, Alfa Laval przeprojektowała wymiennik ciepła. W efekcie zwiększyły się siły ścinające oddziałujące na powierzchnię wymiany ciepła, co zredukowało gromadzenie się osadów na płytach, a w konsekwencji potrzebę czyszczenia i przestojów. Jednorazowy koszt rekonfiguracji wyniósł 3.600 €, jednak z tytułu uzyskanych oszczędności inwestycja zwróciła się w ciągu 11 miesięcy.

Czas zwrotu na inwestycji:

• Koszt rekonfiguracji pakietu płyt: 3 600 €.
• Roczne oszczędności: 4 000 €.
• Czas zwrotu: 11 miesięcy.
• Wyliczenia oparto na założeniach: 6 000 godzin pracy, wzrost odzysku energii o 794 kW, koszt kWh 0,05 €.  

Przykładowy zakres prac serwisowych wykonywanych przez serwis Alfa Laval:

• Płukanie chemiczne (CIP) z wykorzystaniem środków chemicznych Alfa Laval.
• Demontaż wymienników.
• Usuwanie starych uszczelek klejonych.
• Mycie ciśnieniowe, mycie chemiczne płyt w wannach z oryginalnymi środkami chemicznymi.
• Ocena stanu płyt i wykrywanie pęknięć, erozji, korozji z wykorzystaniem penetrantów światłoczułych.
• Suszenie poprzedzające test barwnikowy.
• Wymiana uszkodzonych płyt.
• Regeneracja i rozbudowa ramy.
• Montaż i klejenie nowych uszczelek Alfa Laval na płytach.
• Wodna próba ciśnieniowa (jednostronna lub dwustronna), z penetratem lub barwnikiem, jeśli potrzeba.
• Raport potwierdzający wykonane prace.

Przykładowe produkty serwisowe Alfa Laval dla płytowych wymienników ciepła:

• AlfaCheck - pomiar sprawności.
• Audyt wymienników.
• Przeliczanie i przeprojektowanie wymienników.
• Dobór i dostawa oryginalnych części zamiennych: płyt, uszczelek, elementów ramy.