Технико-экономический анализ установки по ожижению азота

Инженерный журнал: наука и инновации

# 3·2016 1

УДК 621.592.3; 338.984 DOI 10.18698/2308-6033-2016-03-1478

Технико-экономический анализ

установки по ожижению азота

С.И. Хуциева, А.Е. Митрузаев, А.Н. Паркин, А.Е. Бром

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Проведен технико-экономический анализ производства и использования установки

по ожижению азота. Особая актуальность решения этой проблемы связана с

техническо-экономическим обоснованием при выборе оптимальных теплообмен-

ных аппаратов (ТА), подтверждающим общую эффективность и целесообраз-

ность их производства и эксплуатации. Выведена зависимость удельных затрат

от стоимости электроэнергии и удельной стоимости ТА, используемых в уста-

новке указанного типа, важная для существенного повышения эффективности

энергетических затрат. Приведены схема и описание установки по ожижению

азота, ее технические параметры, показана возможность повышения ее экономи-

ческой эффективности. Схема конструкции витых ТА дополнена расчетами их гео-

метрических параметров. Представлены результаты расчета коммерческих пара-

метров эффективности: срока окупаемости установки и возможной прибыли.

Ключевые слова:

технико-экономический анализ, ожижитель азота, удельные

годовые затраты, технический анализ, экономические расчеты, коммерческие

параметры эффективности.

Постановка проблемы.

В настоящее время существует пробле-

ма выбора теплообменных аппаратов (ТА) для энергетических уста-

новок, так как ТА оказывают большое влияние на эффективность

установки в целом. Эта проблема обусловлена различием в стоимо-

сти электроэнергии, а также разной стоимостью приведенной массы

ТА на 1 кг. Выбор ТА необходимо обосновать как с технической, так

и с экономической точки зрения, т. е. провести технико-эконо-

мический анализ установки [1, 2].

Установка по ожижению азота (рис. 1) предназначена для сжи-

жения и слива азота в криогенную емкость. Применительно к уста-

новке данного типа осуществлен технико-экономический анализ и

определены коммерческие параметры ее эффективности.

Представленная на рисунке установка

состоит из компрессорной

машины КМ, теплообменника-охладителя ТА1, теплообменника-

конденсатора ТА2, детандера Д, дроссельного вентиля ДР и сепара-

тора С. Газообразный азот при давлении 0,1 МПа поступает в ком-

прессор К, где сжимается до давления 1,7 МПа. После охлаждения

водяных теплообменниках компрессора прямой поток разделяется на

два потока: сжижаемый и детандерный (идущий на дентандер). Де-

тандерный поток поступает в теплообменник ТА1, где охлаждается