Parna postrojenja - GIAS | Vsebina

Izbor parnih prenosnikov toplote in dimenzioniranje parnih postrojenj
Izbor parnih prenosnikov toplote in dimenzioniranje parnih postrojenj
Poleg vroče vode in termo olja, je para najbolj razširjen energetski medij v industriji. Zaradi svojih specifičnih fizikalnih zakonitosti se lahko uporablja kot grelni medij, ali pa se kot čista para porablja neposredno v različnih procesih v prehrambeni in farmacevtski industriji.
 
Pod uporabo energije pare največkrat razumemo uporabo kondenzacijske toplote, ki jo nasičena para odda, ko se spremeni iz plinastega v vodno stanje. Ta specifična toplota je zelo visoka in omogoča znatne investicijske prihranke v cevni distribucijski mreži, v primerjavi s standardnimi vročevodnimi inštalacijami. Prav tako so parna postrojenja  elativno enostavna za regulacijo, upravljanje, navsezadnje pa je voda kot nosilni medij dostopna in poceni.

Če govorimo o energetiki, imajo posamezna parna odjemna mesta svoje specifične zahteve, ki se nanašajo na določene toplotne moči in želene temperature, ki jih moramo dosegati na stani uporabnika. Prav tako se mora na tem mestu zgoditi transformacija energije, kjer kondenzacijsko toploto pare uporabimo za segrevanje drugega medija. Največkrat se kot sekundarni medij uporablja voda, ki jo je potrebno segreti na določeno temperaturo.
 


Za ta proces je potrebno uporabiti ustrezne prenosnike toplote. Uporabljajo se konstrukcijsko različne rešitve, od ploščnih, spiralnih ter za najvišje zahteve v celoti varjenih prenosnikov toplote. Glede na lastnosti pare, kjer se lahko naglo spremenijo tlaki in temperature, se uporaba klasičnih, z bakrom spojenih prenosnikov toplote, odsvetuje. Ker se baker in nerjavno jeklo različno raztezata, prihaja na bakrenih spojih do utrujanja materiala in posledično do pokanja prenosnikov. Izjemoma se lahko uporabljajo pri aplikacijah, kjer ni tlačnih in temperaturnih nihanj.

Najbolj ekonomsko upravičena  je uporaba ploščnih vijačenih prenosnikov toplote.

Pri nizkotlačnih aplikacijah, ko govorimo o procesih uporabe pare do 6 bar(g) in temperaturah pod 160°C je najbolj ekonomsko upravičena uporaba ploščnih vijačenih prenosnikov toplote.

Ti so sestavljeni iz dveh tlačnih plošč, več nerjavnih profi liranih plošč za prenos toplote in mehkih tesnil. Slednja so izdelana iz ustreznega materiala, ki je primeren za parne aplikacije. Ti prenosniki imajo izredno visoko stopnjo učinkovitosti in zelo visok koefi cient prenosa toplote. Omogočajo največjo specifično moč na enoto prostornine prenosnika. 

Pri višjetlačnih aplikacijah govorimo o tlakih med 6-40bar (g) se uporabljajo cevni ali spiralni prenosniki toplote, ki so bodisi polno varjeni ali pa razstavljivi. V tem primeru je v visokotlačni plašč vstavljena cev ali spirala kjer kondenzira para, v plašču pa se pretaka voda ki se ogreva na primerno temperaturo. Ti prenosniki so manj učinkoviti, ampak temperaturno in tlačno bistveno bolj primerni za visoke tlake in temperature.


Za najbolj zahtevne pogoje, pri tlakih nad 40bar(g) se uporabljajo polno varjeni prenosniki toplote, ki združujejo učinkovitost ploščnih prenosnikov toplote in obstojnost z varjenjem spojenih prenosnikov toplote. To so prenosniki, ki so lahko v celoti izdelani iz nerjavnega jekla s posebnim postopkom fuzijskega spajanja ali pa s posebnim nerjavnim satjem in tlačnimi ploščami za visoke pritiske.

Sam industrijski proces narekuje izbor opreme ki sodeluje pri prenosu toplote, v odvisnosti od želenega temperaturnega režima in prenesene toplotne moči. Ključna oprema, ki sodeluje v regulacijskem krogu pa je prenosnik toplote, regulacijski ventil in krmilnik. Za pravilno delovanje sistema je potrebno preveriti delovanje sestava v vseh obratovalnih območjih, od nizkih do največjih moči in temu prilagoditi izbor opreme. To pomeni izračun prenosnika toplote, preračun regulacijskega ventila in izbor prave
aplikacije in krmilnika ter predvsem njegovih nastavitev.

Pri podjetju GIA poleg samih elementov nudimo tudi izdelavo kompletnih »skidov«, kjer upoštevamo specifične želje kupcev in zahteve njihovih procesov. Pri parnih inštalacijah moramo poleg regulacijskih elementov, pravilno izbrati in dimenzionirati tudi vse ostale ključne elemente, kot so odvajalniki kondenzata, varnostne in zaporne armature, vakuum breakerji, ter izbrati pravo merilno regulacijsko opremo. Samo tako bo parna toplotna postaja delovala kot celota.

V preteklosti smo izvedli že več takšnih sistemov med drugim za Tehnično tehnološko fakulteto v Zagrebu (2018), za podjetje Rudis in termoelektrarno Ugljevik v Bosni  (2018) ter podjetje Aquafi ll (2017).

Za omenjene rešitve lahko izvedemo lokalno regulacijo ali pa kompletni nadzorni sistem skupaj z vodenjem, vizualizacijo, dataloggingom, alarmiranjem in izvozom podatkov, ki temelji na TCP/IP tehnologiji.

Ostali so pogledali tudi: