تولید همزمان برق، حرارت و سرما CHP & CCHP
معرفی فناوری های تولید همزمان برق و حرارت درسه دهه اخیر پس از افزایش عمده بهای سوخت، اهمیت بحث سوخت جایگزین ، افزایش کارآیی انرژی و کاهش آلودگی زیست محیطی، تمایل به استفاده از فنآوریهای جدید از جمله تولید همزمان برق و حرارت CHP(combined heat and power) افزایش یافته است. در روشهای معمول برای تامین نیازهای الکتریکی و حرارتی، الکتریسته ازشبکه توزیع سراسری و حرارت بوسیله سوزاندن سوخت در بویلر ها و تجهیزات گرمازا به روش تولید جداگانه تامین میگردد . در این روش انرژی قابل توجهی به گونه ای متفاوت از طریق گازهای داغ خروجی دودکش ،برجهای خنک کن ، کندانسورها ، خنک کننده ها در موتورهای احتراق داخلی و همچنین تلفات توزیع و انتقال الکتریسیته درشبکه سراسری به هدر می رود،
که بیشتر این حرارت قابل بازیافت است ومی تواند در تامین انرژی حرارتی مورد استفاده قرارگیرد . ازطرفی الکتریسیته تولیدی به این روش به صورت متمرکز (نیروگاهی) بوده و تلفات انرژی زیادی را در بر دارد . درمقابل این سیستمهای متمرکز ، روش های تولید غیر متمرکز و مستقل با استفاده از فناوری CHP با ترکیبی از تولید همزمان برق و حرارت قرار دارد . از لحاظ ترمودینامیکی این روش به معنی تولید همزمان دو شکل معمول انرژی یعنی الکتریکی وحرارتی ،با استفاده از یک منبع انرژی اولیه می باشد . انرژی گرمائی از بازیافت تلفات حرارتی این مولدهای مستقل بدست می آید و این حرارت در بخش های مختلف صنعتی ، تجاری و مسکونی به کار گرفته می شود از طرفی الکتریسیته تولیدی توسط این فنآوری به صورت محلی و مستقل و غیر متمرکز بوده که این دو ویژگی در کنار یکدیگر کارآیی مولدهای تولید برق را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد . کارآیی سیستم های معمول به روش متمرکز درحدود 27 تا 55 درصد می باشد که بیشترین کارآیی مربوط به نیروگاه های سیکل ترکیبی می باشد در حالیکه با بهره گیری از فنآوری تولید همزمان برق وحرارت بصورت مستقل، کارآیی انرژی این مولدها به حدود 90 درصد نیز خواهد رسید ، تا آنجا که دولت های اروپائی ، امریکا وحتی در کشورهای آسیائی نظیر ژاپن سیاست ها و قوانینی را برای ترغیب به استفاده از سیستم های تولید همزمان برق وحرارت وضع نموده اند . از مزایای سیستم های تولید همزمان می توان به حرکت به سوی خصوصی سازی و تولید غیر متمرکز و مستقل برق و حرارت ، جلوگیری از تلفات توزیع وانتقال در شبکه سراسری ، افزایش کارآیی تبدیل انرژی و استفاده از آن ، کاهش مصرف سوخت و افزایش رقابت در تولید برق وتوان نیروگاهی و کاهش آلاینده های زیست محیطی بخصوص دی اکسید کربن و گازهای گلخانه ائی اشاره نمود . CHP متشکل از یک محرک اولیه است که انرژی شیمیایی سوخت را آزاد نموده و به توان مکانیکی در محور خروجی تبدیل می کند. در این موارد، محور محرک با یک ژنراتور کوپل شده و توان الکتریکی تولید می شود. از طرف دیگر حداکثر راندمان موجود برای محرک اولیه دستگاه و مولد کمتر از 50%است و این به معنی اتلاف بیش از نیمی از انرژی سوخت به صورت حرارت می باشد.در این نوع سیستم منابع اتلاف این حرارت که عبارتند از گازهای خروجی از محرک اولیه، سیکل خنک کن وروغن روغنکاری ، شناسایی شده و با قرار دادن مبدل های حرارتی ، گرمای اتلافی به شکل حرارت با دمای بالا (حرارت قابل استفاده) بازیافت می شود. با فراهم شدن امکان استحصال حرارت اتلافی در سیستم تولید مشترک برق و حرارت خصوصیات منحصر به فرد این سیستم به دست می آید.
فهرست مطالب
چکیده1
تولید همزمان برق و حرارت (CHP). 4
Large scale CHP-small scale CHP-mini scale CHP.. 8
موارد کاربرد تولید مشترک برق و حرارت :10
تولید مشترک برق و حرارت در مقیاس کوچک (Mini CHP) :13
فواید تولید همزمان برق و حرارت :15
موتور های رفت و برگشتی (Reciprocating Engines):22
موتور دیزل/ ژنراتور های اضطراری (Standby Generator):24
موتور گازی (Gas Engine) :25
موتور استرلینگ (Stirling Engine) :25
ژنراتور ها (Generators) :28
تولید همزمان برق ،حرارت و سرما (CCHP) در ساختمان های مسکونی :30
جریان انرژی در سیستم های CCHP :31
Eequipment الکتریسته مصرف شده توسط تجهیزات الکتریکی.. 31
(Following the Electric Load) :32
(Following the Thermal Load) :32
استراتژی آزاد برای تایین ظرفیت بهینه در CCHP :33
بررسی و مقایسه سیستم های CHP,CCHP,GHP :33
بررسی سیستم CCHP(Combined Cooling & Heating & Power) :34
مشخصات فنی و اقتصادی سیستم :36
منابع و مراجع:51
طراحی صنعتی شرکت مشهد سرما
تاریخچه شرکت مشهد سرما :
شرکت مشهد سرما در سال ١٣٥٧ با نام موسسه فنی مقدم در خیابان راهنمایی و در سال ١٣٥٨ ٬ چهار راه بی سیم شروع به فعالیت نمود . این شرکت با پذیرفتن نمایندگی چند شرکت تهرانی شروع به کار کرد و همزمان با ایجاد یک کارگاه در جاده قدیم قوچان به تولید فریزرهای خانگی با نام البرز خراسان پرداخت . در سال ١٣٦٠ شرکت مشهد سرما در محل فعلی کارخانه با تولید انواع یخچال های صنعتی شروع به کار کرد . این شرکت اولین سازنده یخچال های صنعتی ٬ فریزر ٬ شیر سرد کن ٬ آبسرد کن ٬ سردخانه و دستگاه های برودتی در مشهد بوده است .
کارخانه و فروشگاه مرکزی : مشهد – جاده قوچان – کیلومتر ٣ بعد از پلیس راه – سمت راست
تلفکس : ٦٥١٣٠٢٢ – ٠٥١١٦٥١٣٠٢١
فروشگاه ١ : مشهد – بین چهار راه لشگر و چهار راه بیسیم – سمت راست
تلفکس : ٨٥٤٣١٤٩ – ٠٥١١٨٥٤٧٦١٧
فروشگاه ٢ : مشهد – بین میدان شهدا و فلکه آب – جنب کوچه سجادی
تلفکس : ٢٢٢١٥٠٤ – ٠٥١١٢٢٢٧٦٣٤
اهداف :
شرکت مشهد سرما با تولید یخچال های صنعتی و کلیه صنایع برودتی اهداف ذیل را سرلوحه فعالیت ها قرار داده است :
1 – ارتقا کیفیت محصولات و اخذ گواهی های کیفی محصول از مراکز معتبر ٬
2 – افزایش سهم بازار با ایجاد توان رقابت پذیری در قیمت ٬ کیفیت و ارتقا زنجیره تامین ٬
3 – رعایت قوانین و الزامات با ایجاد محیطی ایمن ٬ پاک و سالم ٬
4 – ارتقا تکنولوژی با هدف دستیابی به محصولات ٬ بازارهای جدید و توسعه صادرات .
از افتخارات شرکت مشهد سرما شامل :
دارنده پروانه وزارت صنایع از تاریخ ١٥/١/١٣٦٣ ٬
گواهینامه 9001 ISO از مودی اینتر نشنال انگلستان ٬
انتخاب صادر کننده نمونه سال ١٣٨٥ .
از جمله تولیدات این شرکت شامل :
قیمت (ریال ) | نام محصول | ردیف |
45000000 | دستگاه بستنی ساز | 1 |
12000000 | یخچال تلویزیونی | 2 |
13500000 | یخچال های شیشه خم و پروفیل | 3 |
15200000 | یخچال های فایبر گلاس | 4 |
14000000 | یخچال های مدل سیما٬ سحر و هما | 5 |
14000000 | یخچال های ایستاده یکطرف و دوطرف | 6 |
13000000 | فریزر های صندوقی و میوه ای | 7 |
پروسه خط تولید و مونتاژ :
1 – قسمت پروفیل : در این قسمت اسکلت یخچال ساخته می شود که شامل ورق کاری ٬ چوب کاری و عایق کاری می باشد .
دستگاه گیوتین : برای برش ورق به کار می رود .
دستگاه خم : برای خم کاری ورق استفاده می شود .
فهرست :
تاریخچه شرکت مشهد سرما .................................................................................................... 1
- نحوه شکل گیری و تاریخچه تاسیس .................................................................................. 1
- آدرس کارخانه و فروشگاه ها ........................................................................................... 1
- اهداف به همراه افتخارات شرکت .................................................................................... 2
- از جمله تولیدات شرکت .................................................................................................. 2
پروسه تولید و ماشین آلات مورد استفاده ................................................................................. 3
- قسمت پروفیل.................................................................................................................... 3
- قسمت تو کاری ................................................................................................................. 12
- قسمت نصب موتور.............................................................................................................. 16
مواد و روشهای ساخت ........................................................................................................... 20
تحلیل فرآیندهای طراحی و تولید ............................................................................................ 24
- خواهان طرح جدید ............................................................................................................. 24
- گروه های اجتماعی مرتبط با یخچال صنعتی ........................................................................ 25
- کلاس اجتماعی افراد مرتبط ................................................................................................ 25
- تاثیرات محیط بر محصول ................................................................................................... 26
- تاثیرات محصول بر محیط..................................................................................................... 27
- نتیجه گیری....................................................................................................................... 27
- پروسه طراحی و تولید......................................................................................................... 29
- پروسه استفاده ................................................................................................................... 29
- پروسه بعد از استفاده........................................................................................................... 29
ساختمان یخچال ..................................................................................................................... 30
گشتالت استیتیکی و سمبلیکی................................................................................................. 31
- نتیجه گیری....................................................................................................................... 31
منابع و ماخذ ......................................................................................................................... 32
فهرست مطالب:
مقدمه ..............................................................................................................1
چیلرجذبی.........................................................................................................5
فن کوئل..........................................................................................................12
پکیج................................................................................................................17
چیلرتراکمی....................................................................................................23
هواساز...........................................................................................................29
در خنک کننده................................................................................................37
بعضی مزایای دستگاه...................................................................................41
بعضی اجزای جانبی دستگاه.........................................................................42
بعضی تست هایی که بر روی دستگاه انجام می شود.................................49
برخی از دستگاه های استفاده در شرکت....................................................61
مقدمه:
شرکت سرماآفرین در سال 1352 توسط کمپانی کریرکه تحت لیسانس کریر بود،به صورت دولتی تاسیس شدو سپس در سال 1373 سهام آن فروخته شد وبه صورت خصوصی درآمد.
این شرکت در مساحت 40000 متر مربع احداث گردیده است . ودارای تعداد 250 نفر پرسنل شاغل در دفتر مرکزی و کارخانه می باشد. محصولات این شرکت شامل چیلر جذبی، چیلرتراکمی، هواساز، پکیج، فن کوئل و کندانسور هوایی می باشد که هر ماه در حدود2 دستگاه چیلر جذبی، 22 دستگاه چیلر تراکمی، 20 دستگاه هواساز،15 -10 دستگاه پکیج، 1500-1000 فن کوئل و 10 دستگاه کندانسور هوایی در این شرکت تولید می شود.
در این گزارش به بررسی چگونگی کارکرد،تولید و راه اندازی دستگاهها می پردازم.
چیلرجذبی
چیلرهای جذبی شامل تجهیزات زیر می باشند:
1.مخزن بالایی شامل ژنراتور(طراحی دستگاه براساس دو پاس) و کندانسور دارای کویلهای مسی یک پاس با اتصالات فلانچ دار
2. مخزن پایینی (اواپراتور و ابزربر) دارای کویلهای مسی یک ، دو ویا سه پاس مطابق با وضعیت نصب در موتورخانه و اتصالات فلانچ دار
3. پمپهای مبرد و محلول از بهترین نوع پمپهای(hermetic ) مخصوص چیلرهای جذبی
4. سیستم تخلیه گاز و ایجاد خلا شامل پمپ خلا و محفظه و کندانسور مربوطه
5. سیستم کنترل و بهره برداری اتوماتیک شامل تابلوی برق و تجهیزات و لوازم کنترل که بر روی دستگاه نصب می باشد.
6. سیستم ضد کریستال و مبدل حرارتی
7. لیتیوم بروماید حاوی ماده ضد خورندگی(لیتیوم کرومات) به مقدار مورد نیاز
چیلرهای جذبی به ظرفیت100تن تبرید تا680 تن تبریداز نوع یک مرحله ای یا single effectمی باشندو توسط این شرکت ساخته می شوند. سیستم جذبی در خلا کار می کند. فشار در ژنراتور و کندانسور3psi ودراواپراتور و ابزربر0.3psiاست. چون سیستم های جذبی نسبتا در خلا کار می کنند لذا درجه حرارت تبخیر پایین می آید. در قسمت اواپراتور بخار تشکیل می گردد و وارد قسمت ابزربر می شود لیتیوم بروماید به صورت مایع روی لوله هااسپری می شود، لیتیوم بروماید قابلیت جذب بالایی دارد. مقدار لیتیوم بروماید محدود است، جذب بخار تا زمان اشباع لیتیوم بروماید ادامه می یابد. لیتیم بروماید رقیق توسط پمپ مکش می شود و وارد ژنراتور می شود. داخل ژنراتور سیال گرم(آب یا بخار داغ) باعث می شود که دمای لیتیم بروماید بالا رود. لیتیم بروماید تبخیر می شود و بخار وارد قسمت کندانسور می شود. در اینجا لیتیم بروماید غلیظ می شود و وارد قسمت ابزربر می شود. داخل کندانسور آب خنک عبور می کند و بخار تقطیر می شود و به خاطر وزنش پایین می آید و روی اواپراتور ریخته می شود. محلول رقیق لیتیوم بروماید حرارتی به شکلی توزیع میشود که خود سپر حرارتی به عنوان پیش گرمکن عمل نموده و مانع انتقال حرارت از ژنراتور به کندانسور می گردد. این طراحی ویژه باعث افزایش راندمان دستگاه می شود. برای افزایش بازده، (مبدل حرارتی)heat exchanger اولیه در مسیر لیتیم بروماید غلیظ و رقیق می گذاریم. هر چقدر درجه حرارت لیتیوم بروماید پایین باشد قدرت جذب بیشتر می شود. لیتیوم بروماید غلیظ را خنک و لیتیوم بروماید رقیق را گرم میکنیم. قطر لوله ها در حدود 8 میلیمتر است. لیتیوم بروماید غلیظ و رقیق در مبدل حرارتی تبادل گرما می کنند تا انرژی کمتری در ژنراتور مصرف شود که باعث افزایش بازده در سیکل می شود.