Vad är pinchanalys?

För att få effektiv energianvändning i utpräglade processindustrier rekommenderas en grundlig sk "Pinchanalys" för att minimera behovet av bränsle för värmeproduktion och minimera behovet av kyla.

Metoden bygger på en systematisk sammanställning av alla flöden för värmning och kylning med hänsyn till energiinnehåll vid olika temperaturnivåer. Alla uppvärmningsflöden och kylflöden sammanställs i ett entalpi (x) - temperatur(y) diagram så att de på en punkt kommer så nära varandra som möjligt, nästan snuddar vid varandra. Detta är då den sk pinchtemperaturen (pinch = nypa). Denna temperatur delar strömsystemet i två termodynamiskt skilda delar, en över pinchen och en under pinchen. I systemet över pinchen råder ett underskott av värme som måste tillfredsställas med extern värmning. I systemet under pinchen finns ett överskott av värme, som måste kylas bort med extern kylning. Se en grundlig genomgång av pinch-analys i sex olika avsnitt, som finns tillgängliga på följande adress: Aspentec

PinchanalysTre pinchregler gäller:

  • Kyl ej någon ström över pinchen med externa kylare. Om så sker måste nämligen motsvarande värmemängd tillsättas processen med externa värmare.
  • Värm ej någon ström under pinchen med externa värmare. Om så sker måste motsvarande värmemängd kylas bort med externa kylare.
  • För ej värme från en ström över pinchen till en ström under pinchen, dvs värmeväxla inte strömmar som befinner sig över resp under pinchen med varandra. Om så sker måste motsvarande värmemängd tillsättas i de externa värmarna över pinchen samt kylas bort med de externa kylarna under pinchen. Se figur.

En riktig placering av en värmepump innebär att värmet till dess förångare skall tas från någon eller flera varma strömmar under "pinchen", och värmet från dess kondensor skall levereras till en eller flera kalla strömmar ovanför pinchen.

Som resultat av en pinchstudie erhålls det minsta möjliga tillskott som behövs av primärvärme via t ex bränsle i panna och minsta kylbehov som behövs via kyla från omgivning eller via kylmaskiner.

Metoden lämpar sig bäst för kontinuerliga processer men har även tillämpats på sk batchprocesser.

Några kommentarer hämtade ur informationsblad från EPRI , Electric Power Institute i USA:

"Pinch technology is ideally suited for refineries and its application can result in large savings." (SUN Refining and Marketing Co and Toledo Edison).

"We found out that pinch analysis not only saves energy, it helps make the complete process more efficient." (Houston Lighting and Power)

"Pinch technology allowed us to help a customer improve productivity and foster expansion plans." (New York Power Authority)