Transcript بازیابی بخار فلش و کندانس در ماشین های کاغذ با استفاده از ترمو

‫بازیابی بخار فلش و کندانس در ماشین های کاغذ با‬
‫استفاده از ترمو کمپرسور به منظور ‪:‬‬
‫کاهش مصرف انرژی‬
‫افزایش میزان تولید‬
‫دکتر فرزاد جعفرکاظمی‬
‫استادیار‬
‫دانشگاه آزاد اسالمی واحد تهران جنوب‬
‫اهمیت صرفه جوئی در انرژی‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫افزایش جهانی قیمت سوخت‬
‫کاهش ذخائر سوخت در جهان‬
‫مسائل زیست محیطی‬
‫صرفه جوئی اقتصادی‬
‫در کنار راههای دیگر ممکن‬
‫یکی از راههای کاهش مصرف انرژی استفاده بهینه‬
‫از بخار است‪.‬‬
‫مصرف انرژی در صنایع مختلف‬
‫مصرف انرژی در صنایع مختلف‬
‫در یک کارخانه کاغذ‪ ،‬بخار‬
‫بیش از ‪ 70‬درصد مصرف‬
‫انرژی را به خود اختصاص‬
‫می دهد‪.‬‬
‫تلفات در سیستم بخار‬
‫بازیابی بخار کم فشار یا بخار فلش‬
‫)‪(Flash Steam‬‬
‫یکی از اهداف مهم در صرفه جوئی انرژی است‪.‬‬
‫و‬
‫در اکثر صنایع ‪ ،‬این بخار به‬
‫اتمسفر تخلیه می شود‪.‬‬
‫استفاده از این بخار می تواند‬
‫منجر به کاهش مصرف‬
‫انرژی و همچنین کاهش‬
‫هزینه آب و تصفیه آن گردد‪.‬‬
‫با بازیابی ‪ 100‬کیلوگرم بر ساعت بخار میزان صرفه جویی انرژی در‬
‫هند و آمریکا برابر است با‪:‬‬
‫هند ‪ 13334 :‬دالر بر مبنای ‪ 6/1‬سنت قیمت هر کیلوگرم بخار‬
‫آمریکا ‪ 8334 :‬دالر بر مبنای ‪ 1‬سنت قیمت هر کیلوگرم بخار‬
‫اما ‪...‬‬
‫میزان صرفه جویی برای حالت مشابه در ایران برابر است با‪:‬‬
‫‪ 1667‬دالر بر مبنای‪ 2/0‬سنت قیمت هر کیلوگرم بخار‬
‫در حال حاضر استفاده از بخار‬
‫فلش فشار پائین محدود به‬
‫کاربردهای با دمای پائین است‪.‬‬
‫اما روش بهتری برای استفاده‬
‫از این بخار در کارخانجات‬
‫کاغذ وجود دارد ‪...‬‬
‫استفاده از ترموکمپرسور‬
Steam Jet
Thermo Compressor
Systems
Boosting steam to boost profits !!
‫ترموکمپرسور چیست؟‬
‫‪Suction Fluid‬‬
‫وسیله ای که بخار کم فشار را به‬
‫بخار با فشار متوسط یا باال تبدیل می کند‪.‬‬
‫کاربرد ترموکمپرسور در سیلندر‬
‫خشک کن کاغذ‬
‫ماشین های کاغذ‬
‫مسیرهای ورودی و خروجی یک سیلندر‬
‫خشک کن کاغذ‬
‫انواع مسیر های ورودی به سیلندر‬
‫ورودی یکطرفه‬
‫ورودی از دو طرف‬
‫اصول عملکرد یک سیستم ساده بدون ترموکمپرسور‬
‫‪PIC‬‬
‫‪1000 kg/h‬‬
‫‪1000 kg/h‬‬
‫‪100 kg/h‬‬
‫بویلر‬
‫ماشین یانکی‬
‫مخزن فلش‬
‫اصول عملکرد یک سیستم با ترموکمپرسور‬
‫‪1000-400=600 kg/h‬‬
‫‪PIC‬‬
‫ترموکمپرسور‬
‫‪300 kg/h‬‬
‫‪400 kg/h‬‬
‫‪900 kg/h‬‬
‫‪1000 kg/h‬‬
‫بویلر‬
‫ماشین یانکی‬
‫‪100 kg/h‬‬
‫مخزن فلش‬
‫اما عالوه بر بازیابی بخار فلش‬
‫که شاید در نگاه اول برگشت سرمایه زیادی نداشته باشد‪...‬‬
‫استفاده از ترمو کمپرسور منجر به تخلیه سریعتر و بهتر سیلندرها و‬
‫در نتیجه امکان افزایش سرعت سیلندرها می شود‪.‬‬
‫و این یعنی تولید بیشتر‬
‫البته با افزایش سرعت ماشین مطابق شکل‪،‬‬
‫کندانس به دیواره سیلندر خواهد چسبید که به‬
‫اثر ‪ Rimming‬موسوم است‪.‬‬
‫برای حل این مشکل شرکت ‪Forbes Marshall‬‬
‫از سیفون های خاص برای محدوده های سرعت متفاوت استفاده می کند‪.‬‬
‫‪Stationary‬‬
‫‪Rotary siphon‬‬
‫‪Scoops‬‬
‫نمونه ای از یک سیستم ترموکمپرسور و تجهیزات کنترل مورد نیاز‬
‫پاسخ به سواالت یا توجه به نکات زیر می تواند توجیه یا عدم‬
‫توجیه استفاده از ترموکمپرسور را مشخص کند‪:‬‬
‫آیا بخار فلش دیده می شود؟‬
‫آیا مقدار بخار فلش ارزش بازیابی دارد؟‬
‫فشار بخار در قسمت های مختلف فرایند چقدر است؟‬
‫فشار بخار محرک باید حداقل دو برابر فشار خروجی مورد نیاز(بر حسب فشار مطلق) باشد‪.‬‬
‫ماکزیمم نسبت تراکم ممکن(فشار خروجی به فشار ورودی) برابر ‪ 5/2‬است‪.‬‬
‫آیا فرایند قادر به مصرف تمام بخار تخلیه شده توسط ترمو کمپرسور است؟‬
‫با مشخص شدن جواب سواالت فوق و پر کردن فرم پرسشنامه برای هر کارخانه کاغذ بطور جداگانه‬
‫جزئیات سیستم قابل ارائه مشخص خواهند شد‪.‬‬
Payback in a sample system in Iran
3.0 kg/kg of paper :‫میزان مصرف ویژه بخار در حال حاضر‬
2.1 kg/kg of paper
:‫مقدار هدف‬
:‫میزان کاهش مصرف بخار‬
(3.0- 2.1 )* (1666) * 8000 * 1.38e-3 USD /kg = 16553 USD per annum
:‫حداقل میزان افزایش تولید قابل حصول‬
10 % of existing capacity = 4.0 TPD
:‫سود حاصل از افزایش تولید‬
10 % of Sales Rev. = 0.1* 4.0*450*325 days per year
: 58500 USD /Year
:‫ دالر بر هر تن برای کاغذ‬450 ‫با فرض قیمت‬
:‫مقدار کل سود حاصله برابر است با‬
Savings in Steam +
Production gains
USD 16553 + USD 58500
= USD 75053 Per annum
‫و زمان بازگشت سرمایه برابر است با‪:‬‬
‫کمتر از یک سال و نه ماه !!‬