Ebben a cikksorozatban megvizsgáljuk a gőz számos előnyét és felhasználását a mai iparban. Mielőtt részletesebben foglalkoznánk a teljes gőzkondenzátum rendszerrel vagy a műszaki leírások magyarázatával, hasznos megfogalmazni a gőz fő jellemzőit. A Para hosszú utat tett meg a mozdonyokkal való hagyományos kapcsolata és az ipari forradalom óta. Jelenleg a modern technológia szerves és alapvető része. Enélkül az élelmiszeripar, a textilipar, a vegyipar, a gyógyszeripar vagy az orvostudomány, az energia, a fűtés vagy a közlekedés nem létezhet, illetve nem működhetne úgy, ahogy ma látjuk. A Steam segítségével szabályozható mennyiségű energia szállítható egy központi, automatizált kazánházból, ahol azt hatékonyan és gazdaságosan állítják elő, a felhasználásig. Amikor a gőz egy cégen belül mozog, beszélhetünk energiaszállításról vagy energiaellátásról.

közeg

A gőz sok okból az egyik leggyakrabban használt közeg a hőenergia-ellátáshoz. Használata számos iparágban népszerű különféle feladatokhoz - a mechanikai energia előállításától a helyiségfűtésen át a feldolgozóipari alkalmazásokig.

A gőz rendkívül hatékony és előállítása gazdaságos

Rengeteg víz van, és nem drága. Nem veszélyes az egészségre és környezetbarát. Gáznemű formában biztonságos és hatékony energiahordozó. A gőz ötször-hatszor több energiát tud átvinni, mint egy ekvivalens mennyiségű víz. Amikor a víz melegíteni kezd a kazánban, elkezd energiát nyerni. A kazán nyomásától függően a víz egy bizonyos hőmérsékleten elpárolog és gőzzé válik. A gőz nagy mennyiségű energiát tartalmaz, amelyet aztán át lehet vinni egy folyamatba vagy egy fűtendő térbe. Nagy nyomáson előállítható, és így eléri a magas hőmérsékletet. Minél nagyobb a nyomás, annál magasabb a hőmérséklet. Minél magasabb a gőz hőmérséklete, annál több hőenergiát lehet leadni, és annál több munkát végezhet a gőz.

  • A modern kazánok kompaktak és hatékonyak a tervezésük szempontjából, számos hatékony égéstechnikát alkalmaznak, minimális károsanyag-kibocsátással, hogy nagy mennyiségű energiát vigyenek át az üzemanyagból a vízbe.
  • A kazánban égésre használt üzemanyag többféle lehetőség közül választható, pl. éghető hulladék, ami a gőzkazánt környezetbarát hőtermelési technológiává teszi. A központosított kazánházak előnyeit élvezhetik az alacsony gázvámok, amelyek ellátása megszakítható, de azonnal helyettesíthető más megfelelő tüzelőanyagokkal is.
  • A nagy hatásfokú rekuperatív hőcserélők gyakorlatilag kiküszöbölik a lefúvatás és az iszapeltávolítás költségeit, értékes kondenzátumot juttatnak vissza a kazánházba, és javíthatják a gőz- és kondenzátumrendszerek általános hatékonyságát.

A kombinált hő- és villamosenergia-rendszerek növekvő népszerűsége bizonyítja, hogy a gőzrendszer-ipar nagy figyelmet fordít az energiahatékonyság és a környezetvédelem iránti növekvő igényekre.

A gőz könnyen és olcsón szállítható a fogyasztás helyére

A gőz az egyik leggyakrabban használt hőközlő eszköz bizonyos távolságokon. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a csövön keresztüli nyomáseséstől függően áramlik, nincs szükség drága keringtető szivattyúkra. A benne lévő magas hőtartalom miatt egy viszonylag kicsi cső elegendő a nagy nyomáson történő szállításához.

Szükség esetén a gőznyomás közvetlenül a fogyasztás helyén csökkenthető. Ennek az elrendezésnek köszönhetően az egész telepítés egyszerűbb és olcsóbb a többi hőátadó közeghez képest. Az alacsonyabb beruházási és üzemeltetési költségek a gőz- és kondenzvíz-rendszerek előállításához és forgalmazásához okozzák azt, hogy sok felhasználó inkább új gőzrendszereket telepít más energiahordozók helyett.

A gőz könnyen szabályozható

A nyomás és a telített gőz hőmérséklete közötti közvetlen kapcsolat miatt a folyamat belépőnyílásánál az energia mennyisége a telített gőznyomás egyszerű szabályozásával könnyen szabályozható. A gőzrendszerekben használt modern vezérlőrendszereket az üzemi változók változásainak gyors reagálására tervezték.

A folyadékrendszerekhez gyakran szükséges háromutas szelepek helyett a kétirányú szelepek használata egyszerűsíti az irányítást és az egész telepítést, és csökkentheti a berendezések beszerzési költségeit is.

A gőzben lévő energia könnyen átvihető a folyamatba

A gőz kiváló hőátadást tesz lehetővé. Amint belép a készülékbe, a kondenzációs folyamat hatékonyan továbbítja a hőt a fűtendő közegbe. A gőz közvetett módon felmelegítheti a közeget a hőcserélő felületen keresztül, vagy közvetlenül befecskendezheti abba. Bármely teret kitölthet, miközben fenntartja az egyenletes hőmérsékleteloszlást, és a hőt a kondenzáció során állandó hőmérsékleten továbbítja; ez eltávolítja az egyes hőcserélő felületek mentén fellelhető hőmérsékleti gradienseket - ez a probléma nagyon gyakran jellemző magas hőmérsékletű olaj- vagy melegvíz-melegítés során.

A gőz nagyon magas hőátadó képessége miatt a szükséges hőátadási terület viszonylag kicsi. Ez lehetővé teszi lényegesen kisebb berendezések használatát, amelyek könnyebben telepíthetők és kevesebb helyet foglalnak el működés közben. Modern kompakt egységek gőzmelegített vízhez 1200 kW teljesítménnyel, beépített gőzlemezes hőcserélővel és minden kezelőszervvel csak 0,7 m 2 alapterületet foglalnak el. Összehasonlításképpen: a csöves hőcserélőből álló egység általában a terület kétszer-háromszorosát foglalja el.

A modern gőzkondenzátum rendszer vezérlése egyszerű

Az ipari felhasználók egyre inkább arra koncentrálnak, hogy maximalizálják rendszereik energiahatékonyságát, és minimalizálják az üzemeltetési és általános költségeket. Az energiahatékony technológiák kiépítését támogató egyik legfontosabb dokumentum az éghajlat-védelmi Kiotói Jegyzőkönyv. Azok a vállalkozások, amelyek a lehető legalacsonyabb költséggel tudnak működni a mai erős versenyben, nagy előnyt élveznek versenytársaikkal szemben. A termelési költségek jelenthetik a különbséget a túlélés és a piaci visszaesés között.

Az energiahatékonyság növelésének módjai közé tartozik az összes érintett részleg energiafogyasztásának figyelemmel kísérése és nyilvántartása. Ez költségtudatosságot teremt, és a menedzsment a kitűzött célok teljesítésére összpontosíthat. A tervezett és szisztematikus karbantartás biztosításával a változó rendkívüli kiadások is minimalizálhatók. Ez hozzájárul a folyamat hatékonyságának maximalizálásához, a minőség javításához és az állásidők csökkentéséhez.

A gőzkondenzátum-technológiák legtöbb vezérlőrendszere szabványos ipari hálózatokon keresztül modern működési mérő- és vezérlőberendezésekhez köthető, és ezáltal lehetővé teszi a központosított vezérlés létrehozását, mint pl. SCADA rendszerek vagy épületenergetikai rendszerek. Ha azonban a felhasználó úgy kívánja, a gőzrendszerek egyes elemei egymástól függetlenül működhetnek.

A gőzzel működő kazánok és fűtőművek hosszú évekig működhetnek a megfelelő karbantartásnak köszönhetően, miközben a rendszer számos elemének állapota egyszerűen ellenőrizhető. Más rendszerekhez képest a kondenzvíz-elvezetések tervezett ellenőrzése és ellenőrzése a gőzkondenzátum-rendszerekben monitorozási rendszer segítségével nagyon egyszerűen biztosítható. Ennek köszönhetően lehetőség van az esetleges szivárgások vagy eltömődések automatikus észlelésére és azonnali tájékoztatásra a felelős alkalmazottakról. Ez ellentétben áll a drága gázszivárgás-érzékelő eszközökkel vagy az olaj- vagy vízrendszerekben előforduló időigényes, manuálisan elvégzett megfigyeléssel.

Ha a gőzrendszer karbantartást igényel, nagyon egyszerű a technológia kapcsolódó részeit szétválasztani és nagyon gyorsan leereszteni, hogy a javítás szinte azonnal elvégezhető legyen. Sok dokumentált esetben jelentősen olcsóbbnak bizonyult egy modern, bevált gőzrendszer beépítése kifinomult vezérlő és ellenőrző rendszerrel, mint alternatív energiatermelési és -ellátási módszerekkel helyettesíteni, mint pl. decentralizált rendszer, amely gázégetésen alapul.

A mai modern gőzkondenzátum-technológiák mérföldekre vannak attól, hogy a gőzeket hagyományos módon használják a gőzgépekben, és más, az ipari forradalom kezdetén kialakult módszerektől. Ezen túlmenően a mai ipar számára a gőz az előnyben részesített választás. Képzeljen el bármilyen márkát vagy céget, amely jelenleg ismert, és a tízből kilencben a gőz fontos szerepet játszik termékeik előállításában.

Tab. 1. ábra: A gőz és a forró víz tulajdonságainak összehasonlítása
Mert Forró víz
Magas hőtartalom (látens hő kb. 2100 kJ/kg) Átlagos hőtartalom (fajlagos hő 4,19 kJ/kg ° C)
Jó hőátadási tényező Átlagos hőátadási tényező
Nincs szüksége cirkulációs szivattyúkra, kisebb csőátmérővel Cirkulációs szivattyúkra, nagyobb csövekre van szüksége
Egyszerű szabályozás kétutas szelepekkel Bonyolultabb szabályozás - háromutas szelepek vagy nyomáskülönbség-szelepek
Szükséges kondenzvíz-elvezetés, kondenzátumkezelés Nincs szüksége kondenzvíz-elvezetésre vagy kondenzátumkezelésre
A gőz könnyen szabályozható a nyomás/hőmérséklet függése alapján
A gőz állandó hőmérsékleten továbbítja a hőt

Folytatás a következő számban.

Forrás: The Steam and Condensate Loop Book. Letöltve: 2014. január 13. Spirax Sarco Inc. 2011. ISBN 978-0-9550691-5-4.