Пинч-анализ
Пинч-анализ (англ. pinch — сжатие, сужение) – это методология минимизации потребления энергии химических процессов путём расчёта необходимого минимума потребления энергии, и её достижение путём оптимизации тепла рекуперации системы, методов подвода энергии и условий эксплуатации. Пинч-анализ также известен как процесс интеграции, энергетическая интеграци, , тепловая интеграция или же пинч-технология.
Исходные данные для процесса представляют собой набор энергетических потоков или зависимостей тепловой нагрузки (кВт) от температуры (°С). Эти данные объединяются для всех потоков на предприятии, чтобы дать композитные кривые, одну для всех горячих потоков (отдающих тепло) и одну для всех холодных потоков (требующих тепло). Точка наибольшего сближения горячей и холодной композитных кривых — это пинч-температура (пинч-точка или просто пинч), и является точкой с наибольшими ограничениями. Таким образом, найдя эту точку и начав проектирование с неё, можно достичь целевой энергии с помощью теплообменников путём передачи теплоты между горячими и холодными потоками. На практике, в пинч-анализе зачастую находятся потоки с температурой выше пинч-точки и ниже её, которые обмениваются энергией друг с другом. Удаление этих обменов взаимным выравниванием позволяет достичь целевой энергии.
История
Впервые пинч-анализ был разработан в конце 1978 года - английской компанией Imperial Chemical Industries (ICI) Бодо Линнхоффом и Джоном Флауэром из Университета Лидса. Спустя некоторое время, Бодо Линнхоффан был приглашен на работу в Манчестерский университет, после чего, он создал свою консультационную фирму под названием Linnhoff March International. Спустя некоторое время, фирма Linnhoff March International была продана фирме под названием KBC Energy Services.
С того времени, было разработано масса уточнений и поправок методики для применения пинч-анализа во многих отраслях промышленности, а также моделирование ситуаций и прогон данных без обработки. Разработаны программы как для подробного, точного расчёта, так и для упрощенного (через табличные процессоры) расчёта целевой энергии. Чаще всего для анализа используется бесплатная, свободно распространяемая программа PinchLeni.
В последние годы методика пинч-анализа вышла за рамки энергетических приложений. Сейчас она применяется также для анализа следующих систем:
- Водородный пинч-анализ;
- Сети массового обмена;
- Пинч-анализ потребления воды.
