CÂU HỎI ÔN TẬP
PHƯƠNG PHÁP KIỂM TOÁN
VÀ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CÂU HỎI ÔN TẬP PHƯƠNG PHÁP KIỂM TOÁN & TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
TK-HC18DK
Lời nói đầu:
Những câu hỏi này mình tổng hợp lại kiến thức lý thuyết cho phù hợp với kiểu thi vấn
đáp. Mình không chắc chắn 100% nội dung này là đúng và thầy sẽ ra trong này. Mọi
người nên xem tham khảo và củng cố lại trước khi thi.
KỸ THUẬT PINCH
CHƯƠNG 1:
1) Thiết bị lạnh thường sử dụng:
- Cooling water (phổ biến nhất).
- Quạt, máy nén nếu chênh lệch nhiệt độ không nhiều.
- Hải sản cần đông lạnh: Hệ thống lạnh.
2) Quan hệ của Cp đối với hệ số góc trên đồ thị T-H:
- Độ dốc = 1/Cp.
- Dòng nào Cp nhỏ thì độ dốc Cp lớn và ngược lại.
3) Định nghĩa dòng nóng và dòng lạnh:
- Dòng nóng: Xả nhiệt (đi từ nhiệt độ cao hơn đến nhiệt độ thấp hơn)
Ngưng tụ (hơi sang lỏng).
- Dòng lạnh: Nhận nhiệt
Bay hơi (lỏng sang hơi).
- Dòng nóng không phải dòng có nhiệt độ cao.
- Dòng lạnh không phải dòng có nhiệt độ thấp.
4) Các mức nhiệt độ của ∆𝑻𝒎𝒊𝒏
- Xi măng, gốm sứ, dầu khí: delta T trên 30 độ C
- Khí: dưới 30 độ C
- Các dòng có nhiệt độ âm: 3 đến 5 độ C
- Flue gas: 20-30 độ C.
Delta T càng lớn, tiết diện càng nhỏ, giảm chi phí đầu tư.
Delta T càng thấp, Energy càng thấp, Capital càng cao.
5) Câu hỏi về hơi nước:
- Hơi nước có nhiệt độ càng cao thì giá thành càng đắt.
- Nhiệt độ trong quá trình ngưng tụ là hằng số.
- Áp suất càng lớn thì nhiệt độ của hơi nước càng lớn.
- Nhiệt độ hơi nước sử dụng trong nhà máy giới hạn ở một số giá trị và phụ
thuộc vào nơi cung cấp.
- Nhiệt độ hơi nước nên sử dụng từ 110 độ trở lên, thấp hơn sẽ dễ ngưng tụ trong
đường ống do có trao đổi nhiệt qua vách ống với môi trường bên ngoài.
CHƯƠNG 2
1) Các luật lệ về Pinch: 3 luật chính và 7 luật suy ngược lại
- Không truyền băng qua điểm Pinch (Lấy dòng nóng trên pinch gia nhiệt cho
dòng lạnh dưới pinch và ngược lại).
Lý do: Lượng nhiệt băng qua pinch chạy xuống Utility, làm utility tăng vô
nghĩa (:))) mình ghi theo thầy thôi).
- Tiện ích nóng chỉ được dùng trên pinch. Vùng dưới pinch có các thiết bị khác
gia nhiệt.
- Tiện ích lạnh chỉ được dùng dưới pinch. Vùng trên pinch thì trong hệ thống có
các dòng lạnh đủ giải nhiệt.
Phá luật: Cả hot và cold utilities đều lớn hơn lượng tối thiểu. Nhu cầu năng lượng
tăng, giá thành tăng, nhưng chất lượng sản phẩm vẫn tốt.
CHƯƠNG 3: Chương này bài tập thôi chắc không hỏi tới đâu =)))
CÁC BƯỚC TÍNH PINCH
- Introduction: Từ đường cong Composite, dời đường nóng và đường lạnh vào
gần nhau một khoảng ∆𝑻𝒎𝒊𝒏/𝟐. Cắt nhau tại điểm Pinch.
- Bước 1: Tính T*:
𝑇∗ℎ𝑜𝑡 = 𝑇ℎ𝑜𝑡 −∆𝑇𝑚𝑖𝑛
2
𝑇∗𝑐𝑜𝑙𝑑 = 𝑇𝑐𝑜𝑙𝑑 +∆𝑇𝑚𝑖𝑛
2
- Bước 2: Sắp xếp thứ tự các dòng nhiệt độ từ cao xuống thấp.
- Bước 3: Vẽ các đường Cp của dòng process tương ứng với khoảng nhiệt độ của
dòng process đó. Cp dòng nóng hướng xuống, Cp dòng lạnh hướng lên.
- Bước 4: Tính cân bằng nhiệt delta H theo công thức:
∆𝐻 = (∆𝐶𝑝𝑐𝑜𝑙𝑑 −∆𝐶𝑝ℎ𝑜𝑡).∆𝑇∗
- Bước 5: Tính Pseudo Cascade: Dòng đầu ∆𝐻 = 0, rồi trừ tích lũy liên tục cho
các ∆𝐻 dòng sau.
- Bước 6: Tính lượng nhiệt thực tế
Trên cột Pseudo Cascade, xác định giá trị âm nhất. Cộng cột đó cho số dương
của giá trị âm đó (làm cho toàn bộ cột đều lớn hơn 0). Ví dụ: ∆𝐻 = −7.5, cộng
tất cả cho +7.5
- Bước 7: Xác định Tpinch và QH, Qc min.
Tại điểm của cột Cascade = 0 => Điểm pinch. Cộng và trừ ∆𝑻𝒎𝒊𝒏/𝟐 tương ứng
sẽ ra Tpinch hot và Tpinch cold
Hàng đầu tiên => QH min
Hàng cuối cùng => QC min
CHƯƠNG 4:
1) Sơ đồ Grid diagram tiện lợi hơn các sơ đồ khác như thế nào?
- Bảng PFD cho biết các dòng phản ứng và độc lập với nhau. Từ bảng này chúng
ta suy ra được Data table
- Grid diagram: Tối ưu hóa thiết kế, phát hiện và sửa lỗi
2) Câu hỏi về Cp
- Trong phương pháp Pinch, 1 dòng được đặc trưng bởi 1 giá trị Cp là hằng số. 2
dòng khác nhau thì 2 Cp khác nhau
- Chênh lệch nhiệt độ của bản thân dòng nhỏ (không quá 100 độ C) => Cp không
đổi
- Chênh lệch nhiệt độ của bản thân dòng lớn (lớn hơn 300 độ C) => Cp thay đổi,
tách ra nhiều dòng, mỗi dòng có 1 Cp=const (tuyến tính hóa C(T))
3) Luật thiết kế mạng lưới nhiệt Pinch
- 𝐶𝑃𝑜𝑢𝑡 ≥𝐶𝑃𝑖𝑛. Nếu ngược lại, giữa các dòng không đảm bảo cách nhau ∆𝑇𝑚𝑖𝑛.
- 𝑁𝑜𝑢𝑡 ≥ 𝑁𝑖𝑛(N là số dòng).
+ Trên pinch: 𝐶𝑃𝑐𝑜𝑙𝑑 ≥𝐶𝑃ℎ𝑜𝑡 𝑁𝑐𝑜𝑙𝑑 ≥ 𝑁ℎ𝑜𝑡
+ Dưới pinch: 𝐶𝑃ℎ𝑜𝑡 ≥𝐶𝑃𝑐𝑜𝑙𝑑 𝑁ℎ𝑜𝑡 ≥ 𝑁𝑐𝑜𝑙𝑑
- Dòng in: dòng có mũi tên đi vào điểm pinch.
- Dòng out: dòng mũi tên hướng ra khỏi điểm pinch.
- Bắt đầu với dòng in có Cp lớn nhất. Ưu tiên xử lý dòng nóng trên pinch và
dòng lạnh dưới pinch.
+ Ví dụ: Trên pinch: Chọn dòng nóng có Cp lớn nhất xử lý trước. Các dòng
nóng buộc phải ghép cặp vì không dùng cold utilities
- Không trộn dòng do vật chất đã ổn định, trộn sẽ thay đổi thành phần hóa học.
Được phép tách sau đó trộn.
- Tách dòng khi không có Cp đáp ứng 2 tiêu chí 𝐶𝑃𝑜𝑢𝑡 ≥𝐶𝑃𝑖𝑛hoặc 𝑁𝑜𝑢𝑡 ≥ 𝑁𝑖𝑛.
- Tối đa hóa lượng nhiệt truyền qua mỗi thiết bị (góp phần tối đa hóa thiết bị).
- Kiểm tra nhiệt độ. Không truyền nhiệt từ dòng lạnh có nhiệt độ cao hơn dòng
nóng.
CHƯƠNG 5
1) Những ưu tiên trong quá trình chọn utility
- Sử dụng nguồn utility có nhiệt độ càng gần với hệ thống càng tốt
+ Gia nhiệt một dòng cần đạt T = 250 độ C => dùng hot utility có Tmin=260.
Nguồn càng gần càng ổn định và giá thành rẻ hơn dùng nguồn nhiệt cao.
- Nên đáp ứng được ∆𝑇𝑚𝑖𝑛.
2) Một số nhiệt độ của nguồn utility
- Nito lỏng: -180 độ.
- LNG: -160 độ.