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药企降耗“新配方”——能量循环工厂
来源:本站  发布日期:2023/5/25  点击次数:1170

  随着国家“双碳”战略的持续推进,绿色制造的概念日益深入人心,节能越来越引起了药品生产企业的重视。面对激烈的市场竞争、企业利润率的降低,如何减少包括电能和燃料在内的能源投入,以减少成本,成为药厂所面临的重要课题之一。

目前,在多数项目中,节能被操作成节能改造,由于缺少系统化和全局化的设计与把控,往往形成节能设备的简单堆砌,投入很多却达不到预期效果。

针对这种现象,河南省医药设计院从能量本身的特点入手,从药厂的生产过程中提取出能量流模型,并且运用能量搬运技术、能量提升技术、能量储存技术,改变能量流,实现了能量的梯级利用;提出利用天然能源替代现有能源,在节能监测和运行策略的支持下,构建出基于系统化的能量内循环的制药工厂模型。

为了实现这个模型,河南医药设计院提出了系统化的设计思想:通过多方联合设计,采用系统化的设计方法,将节能落实到从项目立项到后期运行的全周期中,保障节能效果,切实给药企带来最大的收益。

1能量循环工厂

认真研究数量庞杂的生产工序,针对其各自的能量运用情况,运用各种节能技术,实现不同工序间能量的循环使用;并使用绿色能源为制药工厂提供能量输入,实现节能降耗的制药工厂。


能量内循环的制药工厂模型



2实施路径及应用场景

对于在制药工厂中经常使用的节能措施,我们将其分为五种类型,并且结合 药厂工艺分析了各自的运行场景:



药厂节能技术的类型

能量搬运技术可以实现将工序a排出的能量搬运到工序b使用,实现能量的梯级利用,减少能量的无序排放:



工艺流程:

1、新风经过热回收增温机组后被加热到 110℃,然后由现有蒸汽加热和电加热继续升温到 190℃,之后再被送入喷干机,对药粉干燥;

2、90℃的排风经过旋风分离和脉冲除尘后,由热回收增温机组处理后送入喷淋塔除尘,之后排放。

3节能策略

利用热管技术在排风处吸热,将热量搬运到进风端进行预热,可有效减少加热器的蒸汽与电能需求,实现节能目的。

热管技术可通过内部制冷剂的相变实现能量搬运的过程,热管换热器搬运效率可达85%以上。运用热管技术,可以实现能量高效、清洁、异地、节能的热量回收过程。



通过对新(回)风的预冷作用,将冷凝除湿前的热量搬运到冷凝除湿后的再热过程,减少空气处理机组在初始过程中的冷热量抵消,实现节能效果。


通过热泵对排风热量进行提升。将热泵蒸发器设置于高温排风侧,热泵冷凝器设置于新风进风侧,用冷凝器对新风预热到100℃,极大减少加热器能耗,减少热能的无序排放。

将热泵蒸发器设置于深冷除湿段,冷凝器设置于再热侧,将空气深冷除湿所释放的热量用于再热,通过蒸发器的低温实现空气的深冷除湿。结合热管换热器,可比转轮除湿节省61.8%的能量投入。


通过制冷机组的制冰工况将暂时不需要或低价的能源用于制冰,并且储存起来;使用时,进行融冰,产生低温冷冻水,用于生产过程。



PVT光伏系统可利用太阳能同时输出电能;利用太阳能、空气能、风能、发电余热输出热能,联合热泵技术,可生产符合工艺需求的热水。


冷却塔免费制冷示意

在过渡季节,使用冷却塔实现对室内热量的排除,避免开启制冷机组,实现节能运行。



在洁净空调的送风排风管上设置在线风量筒,实现对送风排风的风量监测。结合室内外温度、湿度、压力、洁净度等的监测,选择合适的控制方式,通过对设置在新风管、排风管上的远程控制阀的调节,实现节能运行过程。



制冷机房的节能运行策略

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