Warmte integratie / Pinch analyse
Pinch analyse is een systematische methode om de energie efficiëntie van processen te evalueren en optimaliseren. Het is een methode
waarbij voorafgaand aan detail ontwerp reeds het thermodynamische minimale energie verbruik van een proces kan berekend worden. Tevens geeft de methode ook aan hoe deze optimale energie efficiëntie kan bereikt worden aan de hand van het gepaste warmtewisselingsnetwerk, met welke warmterecuperatie en wat hiervoor de vereiste nutsvoorzieningen zijn.
Pinch analyse wordt ook wel warmte-integratie of procesintegratie genoemd.
Bij een pinch-analyse worden de verschillende warmtestromen van een fabriek in kaart gebracht, het gaat hierbij zowel om warmtestromen tussen de processen als binnen de processen. De gegevens van de verschillende stromen worden verwerkt en op basis van de thermische vermogens en temperaturen worden samengestelde curven of composite curves bepaald. Er worden dergelijke curven bepaald zowel voor de op te warmen als de af te koelen stromen. De vorm van deze curven en de temperatuur waarbij ze elkaar (bijna) raken karakteriseren het warmteprofiel van een fabriek. Het warmteprofiel geeft aan in welke temperatuurszone en in welke processen de meest ontwerpsbeperkingen zitten.
De methode staat toe om op een objectieve manier het energieverbruik van een proces te beoordelen, het minimum verbruik te bepalen en
eventueel de verhouding tussen energie en kapitaal te beoordelen bij méér of minder intensieve warmte-integratie. Dit is zelfs mogelijk in een analysefase voorafgaand aan de werkelijke proces design, op basis van de energetische kenmerken van de processtromen, zonder het netwerk van warmtewisselaars te kennen.
Pinch analyse geeft inzicht in het energieprofiel van een proces en toont de thermodynamische flessenhals (de “pinch”) die een grens stelt aan de mogelijke warmte-integratie. Deze grens kan enkel verlegd worden door proceswijzigingen die een gunstige invloed hebben op deze pinch. De analyse maakt duidelijk waar utilities zinvol kunnen worden ingezet, waar warmte uit WKK thuishoort, of, en zo ja waar, een warmtepomp zinvol kan zijn. De methodiek voorziet ook in een aantal regels voor het ontwerp van het warmtewisselaarnetwerk om de gestelde energiedoelstellingen te realiseren. De methodiek is ondertussen wereldwijd met succes toegepast.
Een pinch-analyse is een zeer krachtig hulpmiddel bij het thermisch optimaliseren van industriële sites.
waarbij voorafgaand aan detail ontwerp reeds het thermodynamische minimale energie verbruik van een proces kan berekend worden. Tevens geeft de methode ook aan hoe deze optimale energie efficiëntie kan bereikt worden aan de hand van het gepaste warmtewisselingsnetwerk, met welke warmterecuperatie en wat hiervoor de vereiste nutsvoorzieningen zijn.
Pinch analyse wordt ook wel warmte-integratie of procesintegratie genoemd.
Bij een pinch-analyse worden de verschillende warmtestromen van een fabriek in kaart gebracht, het gaat hierbij zowel om warmtestromen tussen de processen als binnen de processen. De gegevens van de verschillende stromen worden verwerkt en op basis van de thermische vermogens en temperaturen worden samengestelde curven of composite curves bepaald. Er worden dergelijke curven bepaald zowel voor de op te warmen als de af te koelen stromen. De vorm van deze curven en de temperatuur waarbij ze elkaar (bijna) raken karakteriseren het warmteprofiel van een fabriek. Het warmteprofiel geeft aan in welke temperatuurszone en in welke processen de meest ontwerpsbeperkingen zitten.
De methode staat toe om op een objectieve manier het energieverbruik van een proces te beoordelen, het minimum verbruik te bepalen en
eventueel de verhouding tussen energie en kapitaal te beoordelen bij méér of minder intensieve warmte-integratie. Dit is zelfs mogelijk in een analysefase voorafgaand aan de werkelijke proces design, op basis van de energetische kenmerken van de processtromen, zonder het netwerk van warmtewisselaars te kennen.
Pinch analyse geeft inzicht in het energieprofiel van een proces en toont de thermodynamische flessenhals (de “pinch”) die een grens stelt aan de mogelijke warmte-integratie. Deze grens kan enkel verlegd worden door proceswijzigingen die een gunstige invloed hebben op deze pinch. De analyse maakt duidelijk waar utilities zinvol kunnen worden ingezet, waar warmte uit WKK thuishoort, of, en zo ja waar, een warmtepomp zinvol kan zijn. De methodiek voorziet ook in een aantal regels voor het ontwerp van het warmtewisselaarnetwerk om de gestelde energiedoelstellingen te realiseren. De methodiek is ondertussen wereldwijd met succes toegepast.
Een pinch-analyse is een zeer krachtig hulpmiddel bij het thermisch optimaliseren van industriële sites.