Maximized heat recovery of tube ice machine by applying pinch technology

Hội nghị Khoa học trẻ lần 3 năm 2021 (YSC2021) – IUH

Ngày 05-06/8/2021 ISBN: 978-604-920-123-3

8 © 2021 Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

ID: YSC3F.201

MAXIMIZED HEAT RECOVERY OF TUBE ICE MACHINE BY

APPLYING PINCH TECHNOLOGY

NGUYỄN HIẾU NGHĨA 1

, ĐƯỜNG CÔNG TRUYỀN 2

1 Faculty of Heat & Refrigeration Engineering, Industry University of Ho Chi Minh City,

Vietnam;

, 2 Faculty of Mechanical Engineering, Industry University of Ho Chi Minh City, Vietnam;

[email protected]; [email protected]

Abstract. In current situation, ice product will not be enough to meet higher demand in the coming years.

So, the construction of ice machine suitable to production need, reasonable price with high efficiency which

are always put on top by investors. Particularly, the urgent requirement of economical machine price and

efficient use of energy, the application of Pinch technology for calculation and design to optimize the heat

recovery component, increase system productivity is pioneering application research. The applied Pinch 3

tons/day tube ice machine capacity brings higher specific cooling capacity, heat recovery of heat recovery

component and the coefficient of performance compare to traditional designed tube ice machine, alternate

as follows:

o Specific cooling capacity: qo-Tra = 151,7 kJ/kg, qo-Pinch = 162.91 kJ/kg (up 7.4 %).

o Heat recovery componant: QRc-Tra = 0,57 kW, QRc-Pinch = 1.5 kW (increase 163 %).

o Coefficient of performance: COPTra = 3,59, COPPinch = 3.71 (increase 3.3 %).

Keywords. Tube ice machine, heat recovery Pinch, efficient tube ice machine, Specific cooling capacity

Pinch.

TỐI ĐA HÓA THU HỒI NHIỆT CHO MÁY NƯỚC ĐÁ VIÊN BẰNG KỸ THUẬT PINCH

Tóm tắt. Trong tình hình hiện nay, sản phẩm nước đá sẽ không đủ đáp ứng nhu cầu tăng cao trong những

năm tới. Vì thế, cấu trúc của máy sản xuất nước đá phải phù hợp với nhu cầu sản xuất, giá cả hợp lý với

hiệu suất cao luôn luôn được các nhà đầu tư đặt lên hàng đầu. Cụ thể, yêu cầu cấp thiết là cạnh tranh về giá

máy và hiệu quả sử dụng năng lượng nên việc ứng dụng kỹ thuật Pinch cho việc tính toán và thiết kế để tối

ưu bộ hồi nhiệt, tăng năng suất hệ thống là nghiên cứu ứng dụng tiên phong. Việc áp dụng kỹ thuật Pinch

cho máy sản xuất nước đá ống có năng suất 3 tấn/ngày có năng suất lạnh riêng cao hơn, nhiệt lượng thu hồi

từ bộ thu hồi nhiệt cao hơn, và hệ số hiệu quả nhiệt cũng cao hơn so với máy nước đá ống có thiết kế truyền

thống lần lượt như sau:

o Năng suất lạnh riêng: qo-Tra = 151,7 kJ/kg, qo-Pinch = 162.91 kJ/kg (up 7.4 %).

o Bộ thu hồi nhiệt: QRc-Tra = 0,57 kW, QRc-Pinch = 1.5 kW (tăng 163 %).

o Hệ số hiệu quả nhiệt: COPTra = 3,59, COPPinch = 3.71 (tăng 3.3 %).

Keywords. Máy nước đá ống, Pinch thu hồi nhiệt, máy nước đá ống hiệu quả, Pinch năng suất lạnh riêng.

1 INTRODUCTION

The burgeoning global food and beverage industry is supporting the adoption of ice machine systems. The

ice maker segment dominates the global ice production industry as the use of these machines increases in

the residential and commercial segments. The need to use ice cubes for alcoholic beverages consumption

and refreshments at home, offices, universities, hotels, bars, ... are supporting the increase in sales of the

machines. The size of the global ice making market in 2018 was more than US $ 1.5 billion and is estimated

to grow by 6% from 2019 to 2025. When assessing the market's import / export countries, it was found that

the United States was the largest importer of ice machines, followed by Germany, France, Great Britain