Proces- og energioptimering

Transkript

1 Proces- og energioptimering Afdelingsleder Peter Schneider Process Engineering A/S tlf. : Mejeriernes Leverandørdag Torsdag d.18 september, 2014 Hotel Legoland, Billund

2 . Agenda 1. Process Engineering A/S 2. Energioptimering 3. Simulering 4. Proces optimering 5. Referencer

3 . Process Engineering A/S er et rådgivende ingeniørfirma, der har adskillige års erfaring med processer og procesoptimering i mejerindustrien. Stiftet i medarbejdere fordelt på 5 kontorer i Fredericia, København, Aarhus, Sorø og Aalborg Primært maskiningeniører, men også maskinmestre, maskinteknikere/tegnere, mejeriingeniør og 2 administrative medarbejdere.

4 Energioptimering 2.Energioptimering Optimeringsprocessen består af 3 faser : 1. Kortlægning - Temperaturniveauer, flow, opvarmning/afkøling 2. Analyse - Analyse af kortlægningen 3. Optimering - Kan produkt opvarmes med noget produkt, der skal afkøles (Regenerativ). Overskud af varme eller køl? - Varmevekslernetværk eller varmepumpe - Besparelsespotentiale (ROI). Pinch Analyse..

5 Energioptimering 2.Energioptimering 1. Kortlægning - overblik over energiforbruget. Effekter og temperaturniveauer 2. Analyse - Hvor anvendes energien og hvor er der største besparelsespotentiale 3. Optimering - Er der overskud eller underskud af hhv. varme eller køl. Varmeveksler til regenerativ afkøling af processtrømme. Varmepumpe Damp Processen Køling

6 Fossilt brændstof Varmepumpe Fossilt brændstof 2.Energioptimering Varme Varme CO2 varmepumper Processen NH3 varmepumper Processen El IsoButan Køling El Hybridvarmepumpe (CO2/NH3) Vanddamp Køling El

7 Simulering anvendt til procesoptimering 3.simulering simulering, simulation, imitation af ét systems opførsel vha. et andet. Simulering benyttes for eksempel, når det simulerede system eller dele af det ikke foreligger eller er tilgængeligt Ved hjælp af fysiske modeller (mekaniske, termodynamiske, fluid mekaniske etc) beskrives et system med matematiske ligninger Kendskabet til systemet forbedres ved hjælp af en simulering Anvendes til at procesoptimere => Større produktflow ved at øge f.eks. Temperaturen, og hvad koster det så!!

8 Simulering af processer, eksempler Køling og frysning af produkter - Hvad kan man gøre for at gøre køle/fryse processen hurtigere? - Hvad kan man gøre for at gøre køle/fryse processen mere energieffektiv? - Hvad kan man gøre for at få bedre produktkvalitet? - Rådgivning om den køle/fryse proces, der giver den bedste produktkvalitet samt bedste energieffektivitet. Tørring og inddampning - Hvilke procesparametre kan man ændre på for at gøre processen hurtigere? - Hvordan kan man spare energi på processen ved simple ombygninger eller ved ændring af procesparametre 3.simulering

9 Simulering/design. af tørring & inddampning 3.simulering Termisk design af inddampere (Rør og pladevarmevekslere) Termisk design af tørringsanlæg Energioptimering af inddampere og tørrere Instrumentering af inddampere PI-diagrammer PED beregning af trykbeholdere

10 . Process simuleringer af tanke med omrører 3.simulering Beregning af opvarmings og afkølingstid for tanke med omrører Opvarmning med damp eller hedt vand Afkøling med glykol eller kølemiddel Kappekøling eller coil i tank Effekt forbrug til omrører

11 Ṗrocess Engineerings rolle i projekter 4. procesoptimering Projektering af anlæg -Udarbejdelse af PFD- of PI-Diagrammer - Specificering af rørsystemer, udstyr og forsyninger -Specificering af ventiler, pumper og instrumenter Projektforløb Etablering af anlæg -Udarbejdelse af layout, rørdesign -Indkøb af procestekniske komponenter - Projektledelse & supervision Godkendelse af anlæg -Udarbejdelse af driftsmanualer og teknisk dokumentation -CE mærkning og ATEX zoneklassificering af anlæg -Etablering af myndighedsgodkendelser på trykbærende udstyr, rør, beholdere og anlæg

12 AutoCad 3D Plant 4. procesoptimering Plant 3D er målrettet specifikt til procesindustrien og anvendes af ingeniører, piping designere, tegnere og konstruktører. Man kan arbejde med PI diagram tegninger og 3D layoutmodeller væsentligt hurtigere end mange andre CAD programmer. Autogenerere af ISO metriske rør PI diagrammers samt tegninger med data som styklister og svejse log.

13 . 3D plant PI diagrammer. 4. procesoptimering Isometrier Styklister

14 Spændingsanalyse. af rørkonstruktioner 4. procesoptimering Typisk damprør ved høje temperaturer Rørsystemer analyseres for : Spændinger og momenter p.g.a - Tryk - Temperatur - Vægt Vindlast Belastninger på bæringer Nedbøjninger Påvirkninger på nedgravet rør

15 Køleanlæg & Varmepumper. 4. procesoptimering Process Engineering A/S tilbyder ekspertviden inden for køling & varmepumper. Process Engineering A/S tilbyder forskelligartede ydelser: Analyse/beregning af kølebehov Projektering og specifikation af køleanlæg Udbudsmateriale Supervision Idriftsættelse og validering Projekterne gennemføres med stor fokus på energioptimale løsninger, hvor der tages hensyn til anvendelse af naturlige kølemidler og genvinding af overskudsvarme

16 . Køletekniske beregninger 4. procesoptimering Simulering af køleprocessen - Hvor kan der findes energibesparelser Beregning af køleprocessens komponenter - Fordamper (luft og væske) - Kondensator (luft og væske) - Kompressor Trykfald i rørledninger Indfrysning og nedkøling af fødevarer

17 Fungerer anlægget til håndtering af pulver og granulat?. Pulverhåndtering 4. procesoptimering Udfordringen Håndtering og brug af pulver og granulat er en disciplin for sig selv. Process Engineering har erfaring med både produktionsanlæg, processer, pulver og granulater. Et udvalg af typiske opgaver: Oplagring, valg af silo eller siloanlæg Tømning af transportemballage Pneumatisk og mekanisk transport Udvejning og dosering til processen Opblanding af pulver og granulat i væsker Coatning af granulat, piller eller tabletter

18 CE. mærkning En nøgleindikator for et produkts overholdelse af EUlovgivningen og muliggør varers fri bevægelighed på det europæiske marked. 4. procesoptimering Når en producent CE-mærker et produkt, erklærer han på eget ansvar, at produktet er i overensstemmelse med alle lovkrav for CE-mærkning og han garanterer, at det pågældende produkt må sælges i hele det EØS PE kan tilbyde fx at gennemgå sikkerhedsaspekter på et anlæg/maskine, gennemgå dokumentation, oprette den lovpligtige teknisk dossier og følgende CE-mærke anlægget.

19 Referencer. 5. Referencer Sanitære installationer Ombygning og udvidelse af CIP anlæg, Taulov mejeri. Inkl. Design, montage samt dokumentation og CE mærkning. Varighed 2 mdr. - Ombygning af membranfiltrering på Nr. Vium forsøgsanlæg. Inkl. Projektstyring, rørdesign og udarbejdelse af PID. Varighed 9 mdr. -Opstart og indkøring af ombygning på spraytørringsanlæg, Arla Foods Afisa Argentina -Udarbejdelse af udbudsmateriale for produktion af osteløbe for Danisco Niebüll -Rørdesign af sanitær mejeri installation. Komplet nyt mejeri til Tasmanien, udført for SPX Silkeborg -Projektledelse, projektering og idriftssættelse af surmælkspasteur på Arla Foods Slagelse. Underleverandør til Tetra Pak Utility - idriftsætning af 3500 kw køleinstallation på Holstebro Mejeri. inkl. Udarbejdelse af udbudsmateriale, projektledelse samt fagtilsyn. Gennemgang af indkommende tilbud for mejeriets nye køleanlæg -Kortlægning af dampforbrug på Holstebro Mejeri/flødeost -Udarbejdelse af udbudsmateriale samt projektgennemførelse i forbindelse med nyt trykluftinstallation på Holstebro Flødeost -Udarbejdelse af udbudsmateriale for kW isvandsanlæg. Ansøgning om tilskudsmidler for CO2 besparelse på Holstebro Mejeri -Kortlægning og simulering af utility forbrug på Arla Foods Danmarks Protein. For 3 nye produktions linjer for Lactosepulver -2 mindre ombygninger af køleanlæg Arla Holstebro

20 . Opsummering Energioptimering - Spar på energi udgifterne Simulering - Et stærkt værktøj til at øge produkt flow og finde energibesparelser Proces optimering - Styr på processen - Styr på service installationer - Styr på dokumentationen