Kapu az Energia birodalmába - online információs portál és tudástár
  
                     
Ipari fűtőberendzések Nyomtatás E-mail

A kerámia-, fém-, vegyi-, üveg- és az intelligens anyagokat gyártó iparágak kazánokat, égető és szárító kemencéket használnak hőkezelésre, égetésre, vulkanizálásra, szárításra, a szennyezés ellenőrzésre stb. Mindnek hasonló a működési elve: a tüzelőanyag égetésével hő keletkezik, amely fizikailag átalakítja az anyagot. A fent említett iparágaknál általában a fűtőberendezés a legfontosabb egység, amelyre a gyártási rendszer épül. Gyakran ez az üzem legnagyobb energiafelhasználója is egyben.

A berendezések maximális kihasználásával és az energiafogyasztás optimalizálásával energiát és pénzt lehet megtakarítani. Sok ágazatban nincsenek tisztában azzal, hogy milyen jelentős fejlesztési lehetőségek állnak rendelkezésre ezekhez a rendszerekhez. Ha ez Önre is igaz, olvasson tovább - valószínűleg találni fog olyan módszert, amellyel megtakarítást érhet el.
 

Hasonlóan a kazánokhoz, a berendezés hatásfokát javító, megtakarítást eredményező intézkedések nagy része nem kerül semmibe vagy igen olcsó. Az olcsó megoldásokhoz tartozik például a megfelelő karbantartás és működés, az energiaveszteségek felismerése és csökkentése megfelelő szigeteléssel.

 

Léteznek nagyobb befektetést igénylő takarékossági lépések is, amelyek azonban néhány éven belül megtérülnek:

  • Szabályozóeszközök beépítése.
  • Előfűtő, előmelegítő hővisszanyerő rendszerek beépítése.
  • A régi berendezés újabb, hatékonyabb berendezésre való cseréje.

Nehéz felbecsülni az említett takarékossági intézkedések segítségével elért megtakarítás nagyságát, mivel ez berendezésenként más és más. A következő táblázat azt mutatja, milyen fontos a tervezés fázisában eldönteni, hogy milyen lépéseket alkalmazunk egy szárított narancshéjat előállító forgódobos szárítóberendezésnél.

Az alábbi táblázatban megtalálhatja az egyes esetekre vonatkozó leírásokat.
 

Eset Szükséges berendezés Becsült befektetési költségek, további készülékek, M€ Összes befektetési költség, M€

Elektromos áram igény, kW

Hőigény, kW Éves elektromos energia költség, M€ (0,06€/kW) Éves tüzelőanyag költség, M€ Összes költség, M€/év

1

Szárítóberendezés 1,61 1,61 35,00 13072,00 16,80 1,78 1,80

2

Szárítóberendezés + Csigahajtó szárító: 0,460; csigahajtó: 0,166 0,63 35 (szárító) + 22 (csigahajtó) 5378,00 27,36 0,73 0,76

3

Szárítóberendezés + Csigahajtó szárító: 0,430 csigahajtó: 0,166 0,60 35 (szárító) + 22 (csigahajtó) 5077,00 27,36 0,61 0,64
4 Hosszabb ideig szárító berendezés + Csigahajtó szárító: 0,440; csigahajtó: 0,166 0,61 35 (szárító) + 22 (csigahajtó) 4582,00 27,36 0,58 0,60
5 Ugyanolyan berendezés, mint a 4, eset. A magasabb hőmérsékletet a levegő-tüzelőanyag arány csökkentésével érik el. szárító: 0,440; csigahajtó: 0,166 0,61 35+22 3757,00 27,36 0,51 0,54
6 Szárítóberendezés + Csigahajtó + Hőcserélő

N/A

Az előfűtő ára elérheti a szárító befektetési árának akár 40%-át is.

N/A 35+22 3134,00 27,36 0,43 0,45
7 Szárítóberendezés + Csigahajtó + Recirkulációs berendezés szárító: 0,440; csigahajtó: 0,166; recirkulációs berendezés: 0,001 0,61 35+22 3661,00 27,36 0,50 0,53

A fenti esetek leírása:

1 Szárítási folyamat; a rendszer kivezetésénél a töltet nedvessége kisebb az egyensúlyi állapotnál (ws<weq); a belépésnél a gázok hőmérséklete sokkal kisebb az anyag gyulladási hőmérsékletnél (Tgáz<Tmax).
2 Szárító (nedvesség párologtatás a 2. esetben < nedvesség párologtatás az 1. esetben: mv2<mv1), a víz gépi eltávolítása (csigahajtóval). ws<weq; Tgáz<Tmax
3 Szárító (mv3<mv2). A kivezetésnél a töltet nedvessége egyenlő az egyensúlyi nedvességállapottal. (ws=weq); Tgáz<Tmax
4 3. eset + a kilépő forró gázok hőmérséklete 10%-al kisebb
5 4. eset + a gázok hőmérséklete a belépésnél a megengedett maximális hőmérséklettel egyenlő (Tgáz=Tmax)
6 5. eset + hulladékhő visszanyerése az égéstermékből
7 5. eset + az égéstermék részleges recirkulációja

 

Gépi szárítás alkalmazásával (csigahajtó, 2. eset), az éves energiafelhasználás 60%-al csökkenthető, és a szárító alacsonyabb ára miatt a befektetési költségek is 60%-al csökkennek.  A példa azt mutatja, hogy nem szabad a töltetet az egyensúlyi relatív nedvességtartalomnál tovább szárítani (3. eset: 10%-al túllépve az egyensúlyi nedvességtartalmat az energia 15%-a veszne kárba).  Emellett, ha a szárítóból kilépő gáz hőmérséklete 10%-al kisebb, 6%-nyi a megtakarítás. A többletköltség igen csekély (4. eset). Az is fontos, hogy a lehető legmagasabb hőmérsékletű levegőt jutassuk a szárítóba a termék károsítása nélkül. Az 5. esetnél a belépési hőmérséklet 200-300°C-ra való növelésével 10%-al több energia takarítható meg, mint a 4. esetben, további költségek nélkül. A szárítóból kilépő levegő hulladékhőjének hővisszanyerővel való hasznosítása jelentős energiamegtakarítást jelent: 16%-kal többet, mint az 5. esetben. Az előfűtők befektetési költsége azonban igen nagy.  A szárítóból kilépő meleg levegő egy részének recirkuláltatásával is energiát lehet megtakarítani, kis befektetéssel.  A 7. esettel az 5. eset energiaigényének közel 2%-át lehetne megtakarítani.


Mi a teendő?
 

  1. Hővisszanyerés az égéstermékekből
    • Amennyiben már elolvasta a kazánok fejezetet, tisztában lehet azzal, hogy fontos üzemanyag-megtakarítást lehet elérni az égéstermékek hőjének visszanyerésével, amely hőt az égési levegő előmelegítésére lehet használni. Azonban bizonyosodjon meg arról, hogy a hővisszanyeréses áramlás nem lépi túl a savas harmatpontját. Sok fűtőberendezésnél 15 és 20% közötti energiamegtakarítást mutattak ki a levegő 300-350°C-os előmelegítésének köszönhetően.
    • Egy másik lehetőség a távozó égéstermék egy részének visszakeringtetése a fűtőberendezés belépő nyílásához. Ezzel a megoldással akkor lehet tüzelőanyagot megtakarítani, ha nem túl nagyok a hőmérsékleti igények (lásd az A estet, 2. ábra).
    • A meleg gázokat az anyag előmelegítésére is lehet használni, még mielőtt az a fűtőberendezésbe jutna. Emiatt a kemencében csökken az energiaigény és kevesebb tüzelőanyag fogy (lásd a B esetet, 1. ábra)
    • Az égéstermékek mellett bizonyos esetekben fel lehet használni a kilépő anyag többlet hőjét a belépő anyag vagy levegő melegítésére.
    • Ha a rendszer optimalizálása után még mindig jelentős a hőveszteség, próbálja felhasználni fűtésre vagy melegvíz előállítására, ezáltal csökkentve az irodák, mosdók stb. energiaigényét.
  2. Hőveszteségek kerülése
    • A rendszer belsejében elért nagy hőmérsékletek miatt fontos ellenőrizni, hogy a szigetelés jó állapotban van-e és nincsenek rajta hézagok.
    • Mérje fel és szabályozza a falakon és nyílásokon keresztül távozó hőt. Mindig tartsa zárva az ajtókat.
  3. A folyamat optimalizálása
    • Győződjön meg arról, hogy a fűtőberendezést csak és kizárólag arra a folyamatra és anyaghoz használják, amelyre és amelyhez tervezték.
    • A folyamatos üzemű eljárások általában kevesebb energiát fogyasztanak, mint a szakaszos eljárások. Ha a termékei szakaszos eljárással készülnek, használjon kis hőtehetetlenségű berendezést, amellyel könnyen elérhető az üzemi hőmérséklet.
    • A fűtőberendezés szabályozásának és az anyag be- és kirakásának teljes automatizálása felgyorsítja a folyamatot és a berendezés a legjobb hatásfokon működhet.
    • Lehetőleg teljes terhelésen működjön a berendezés. Így kevesebb üzemanyagot használ fel termékenként, és csökkennek a költségek.
  4. Régi rendszer cseréje
    • A régi berendezések kevésbé megbízhatók és kisebb hatásfokúak, mint az új berendezések. Kérdezze meg beszállítóját, milyen tulajdonságokkal és hatásfokkal rendelkeznek az új berendezések. Számos esetben a kezdeti tőkebefektetés rövid időn belül megtérül.
    • Gondolt már CHP-rendszer alkalmazására? A hulladékhőt elektromos áram előállítására használva csökkentheti a bruttó költségeket. További információért olvassa el a CHP-technológiák fejezetet.
    • Használjon előnyösebb vagy olcsóbb tüzelőanyagot. Tekintse át a különböző lehetőségeket a kazánok fejezetben.

Különleges megtakarítási lehetőségek szárítók esetében

A fent leírt intézkedések mellett a szárítók esetében így is lehet energiát megtakarítani:

  • A szárítók hatásfoka akkor a legnagyobb, ha a belépő gáz hőmérséklete olyan magas, amennyire lehetséges. Azonban ügyelni kell arra, hogy ha túl nagy a hőmérséklet, a szárítandó anyag megsérülhet vagy kigyulladhat.
  • A más berendezésektől (kazánok, kemencék stb.) származó kis hőmérsékletű hulladékhőt érdemes visszanyerni, hogy az égési levegőt vagy a terméket elő lehessen fűteni.
  • A távozó égéstermék legyen telített, hogy maximálisan kihasználható legyen a szárítási teljesítmény.
  • A tüzelőanyaggal való szárítás drága. Próbálja az anyagot természetes levegőn, vagy gépi befúvású levegővel szárítani, mielőtt a szárítóba kerül. A gépi szárítási módszerek (centrifuga, sajtolás, nyomás) pénzt és energiát takaríthatnak meg.
  • Kerülje, hogy a  terméket a tárolási hőmérséklethez tartozó egyensúlyi nedvességtartalomnál jobban kiszárítsa. A többlet energia veszendőbe megy, ha a termék a tárolás során nedvességet vesz fel.
  • Kerülje a túlzott levegő-tüzelőanyag arányt. 10-20% (a tüzelőanyagtól függően) elegendő, hogy elkerülhető legyen a tüzelőanyag tökéletlen égése. Ha a folyamat nagyobb gáz térfogatáramokat igényel, keringtesse vissza a részben nedves égéstermék egy részét.
  • Tanulmányozza, hogy melyik a legmegfelelőbb anyagszemcse-méret a szárítási folyamathoz. Általában a szemcseméret függvényében csökken a szárítási idő.
  •  

Forrás: the Energy Training for Europe project

Közzétéve szerzői engedéllyel

 
Hungarian (formal)English (United Kingdom)

Könyv ajánló


Miről olvasna szívesen?
 

Statisztika

Tagok : 17
Tartalom : 303
Tartalom találatai : 1274212