В тази поредица от статии ще разгледаме многото предимства и употреби на парата в днешната индустрия. Преди да влезем по-подробно в цялата система за кондензат на пара или в обяснението на технически описания, е полезно да посочим основните характеристики на парата. Para измина дълъг път от традиционната си връзка с локомотиви и индустриалната революция. В момента това е неразделна и основна част от съвременните технологии. Без него нашата хранителна, текстилна, химическа, фармацевтична или медицинска промишленост, енергетика, отопление или транспорт не биха могли да съществуват или да работят както виждаме днес. Steam осигурява начин за транспортиране на контролируемо количество енергия от централно, автоматизирано котелно помещение, където се генерира по ефективен и икономичен начин, до точката на използване. Когато парата се движи в рамките на една компания, можем да говорим за транспортиране на енергия или енергийно снабдяване.

преглед

Парата по много причини е една от най-често използваните среди за доставка на топлинна енергия. Използването му е популярно в много индустрии за различни видове задачи - от производството на механична енергия през отопление на помещенията до приложения в технологичната индустрия.

Парата е с висока ефективност и нейното производство е икономично

Има много вода и не е скъпо. Не е опасно за здравето и е екологично чист. В газообразна форма той е безопасен и ефективен носител на енергия. Парата може да прехвърли пет до шест пъти повече енергия от еквивалентно количество вода. Когато водата в котела започне да се загрява, тя започва да печели енергия. В зависимост от налягането в котела, водата при определена температура започва да се изпарява и да се превръща в пара. Парата съдържа голямо количество енергия, която след това може да бъде прехвърлена в процес или в пространство, което трябва да се нагрее. Може да се произвежда при високо налягане и по този начин да достигне своята висока температура. Колкото по-високо е налягането, толкова по-висока е температурата. Колкото по-висока е температурата на парата, толкова повече топлинна енергия може да бъде доставена и толкова повече работа може да свърши парата.

  • Съвременните котли са компактни и ефективни по отношение на своя дизайн, те използват няколко ефективни горивни технологии с минимални емисии за прехвърляне на големи количества енергия от гориво към вода.
  • Горивото, използвано за горене в котела, може да бъде избрано от няколко опции, напр. горими отпадъци, което прави парния котел екологична технология за производство на топлина. Централизираните котелни помещения могат да се възползват от ниските тарифи за газ, чието снабдяване може да бъде прекъснато, но и незабавно заменено с други подходящи видове горива.
  • Високоефективният рекуперативен топлообменник може практически да елиминира разходите за продухване и отстраняване на утайките, да върне ценен кондензат в котелното помещение и да подобри общата ефективност на системите за пара и кондензат.

Нарастващата популярност на комбинираните топлоенергийни системи е доказателство за голямото внимание, отделяно от индустрията на парните системи към нарастващите изисквания за енергийна ефективност и опазване на околната среда.

Парата може лесно и евтино да се транспортира до мястото на консумация

Парата е една от най-често използваните среди за транспортиране на топлина на определени разстояния. Поради факта, че тече в зависимост от спада на налягането през тръбата, не са необходими скъпи циркулационни помпи. Поради високото съдържание на топлина в него, относително малка тръба е достатъчна, за да я транспортира при високо налягане.

Ако е необходимо, налягането на парата може да бъде намалено директно в точката на консумация. Благодарение на тази подредба, цялата инсталация е по-проста и по-евтина в сравнение с други топлоносители. По-ниските инвестиционни и експлоатационни разходи за производство и разпределение на системи за пара и кондензат са причината, поради която много потребители предпочитат да инсталират нови системи за пара вместо други енергийни среди.

Парата може лесно да се регулира

Поради пряката връзка между налягането и температурата на наситената пара, количеството енергия на входа на процеса може лесно да се регулира, чрез просто регулиране на налягането на наситената пара. Съвременните системи за управление, използвани в парните системи, са проектирани по отношение на бързите реакции на промените в работните променливи.

Използването на двупосочни, вместо трипътни клапани, често необходими за флуидни системи, опростява управлението и цялата инсталация и може също да намали разходите за придобиване на оборудване.

Енергията, съдържаща се в парата, може лесно да бъде прехвърлена в процеса

Парата позволява отличен топлопренос. Веднага щом попадне в уреда, процесът на кондензация ефективно пренася топлината към средата, която трябва да се нагрее. Парата може да нагрява средата индиректно през топлообменната повърхност или може да се инжектира директно в нея.Може да запълни всяко пространство, като същевременно поддържа равномерно разпределение на температурата и пренася топлината по време на кондензацията при постоянна температура; това премахва температурните градиенти, които могат да бъдат намерени по всяка повърхност на топлообмен - проблем, който много често се появява като свойство при високотемпературно отопление на масло или гореща вода.

Поради много високата способност за топлопренасяне на парата, необходимата площ за топлопреминаване е относително малка. Това прави възможно използването на значително по-малко оборудване, което е по-лесно за инсталиране и заема по-малко място в експлоатация. Модерни компактни агрегати за водна пара с мощност от 1200 kW и вграден топлообменник с парни плочи и всички контроли ще заемат само 0,7 м 2 подово пространство. За сравнение, единица, състояща се от тръбен топлообменник, обикновено заема два до три пъти площта.

Управлението на съвременната система за кондензат на пара е лесно

Потребителите в индустрията са все по-фокусирани върху максимизирането на енергийната ефективност на своите системи и минимизиране на оперативните и режийните разходи. Един от най-важните документи в подкрепа на внедряването на енергийно ефективни технологии е Протоколът от Киото за защита на климата. Фирмите, които могат да работят с възможно най-ниски разходи в днешната силно конкурентна среда, получават голямо предимство пред своите конкуренти. Производствените разходи могат да представляват разликата между оцеляването и спада на пазара.

Начините за повишаване на енергийната ефективност включват мониторинг и запис на потреблението на енергия от всички заинтересовани отдели. Това създава осъзнаване на разходите и управлението може да се съсредоточи върху постигане на поставените цели. Чрез осигуряване на планова и систематична поддръжка, променливите извънредни разходи също могат да бъдат сведени до минимум. Това ще помогне за максимална ефективност на процеса, подобряване на качеството и намаляване на престоя.

Повечето системи за управление на технологиите за кондензат на пара могат да бъдат свързани чрез стандартни индустриални мрежи към съвременни оперативни измервателни и контролни устройства и по този начин дават възможност за създаване на централизирано управление, както в случая напр. SCADA системи или системи за управление на енергията на сградата. Ако обаче потребителят желае, отделните елементи на парните системи могат да работят независимо.

Котлите и отоплителните централи, работещи с пара, могат да работят дълги години благодарение на правилната поддръжка, докато състоянието на много елементи от системата може лесно да се следи автоматично. В сравнение с други системи, планираният контрол и наблюдение на кондензатни канали в кондензатни системи с пара може да се осигури много лесно чрез система за мониторинг. Благодарение на него е възможно автоматично да се открият течове или запушвания и незабавно да се информират отговорните служители. Това е за разлика от скъпите устройства за откриване на течове на газ или отнемащите време ръчно извършвани наблюдения, възникващи в нефтени или водни системи.

Ако парната система се нуждае от поддръжка, много лесно е да отделите свързаните части на технологията и да ги източите много бързо, така че ремонтът да може да се извърши почти веднага. В много документирани случаи се оказа значително по-евтино да се внедри модерна, доказана парна система със сложна система за контрол и наблюдение, отколкото да се замени с алтернативни методи за производство и доставка на енергия, като например децентрализирана система, базирана на изгаряне на газ.

Днешните модерни технологии за кондензат на пара са на километри от традиционното използване на пара в парните машини и други методи, възникнали в началото на индустриалната революция. Освен това парата е предпочитаният избор за днешната индустрия. Представете си каквато марка или компания са известни в момента и в девет от десетте пара ще играе важна роля в производството на техните продукти.

Раздел. 1: Сравнение на свойствата на парата и горещата вода
За Топла вода
Високо топлинно съдържание (латентна топлина около 2100 kJ/kg) Средно топлинно съдържание (специфична топлина 4,19 kJ/kg ° C)
Добър коефициент на топлопреминаване Среден коефициент на топлопреминаване
Не се нуждае от циркулационни помпи, по-малък диаметър на тръбата Има нужда от циркулационни помпи, по-големи тръби
Лесно регулиране чрез двупосочни клапани По-сложно регулиране - трипътни клапани или клапани за диференциално налягане
Необходими кондензатни канали, управление на кондензата Не се нуждае от отводняване на кондензат или управление на кондензат
Парата лесно се регулира въз основа на зависимостта от налягане/температура
Парата пренася топлината при постоянна температура

Продължение в следващия брой.

Източник: The Steam and Condensate Loop Book. Посетен на 13 януари 2014 г. Spirax Sarco Inc. 2011. ISBN 978-0-9550691-5-4.