Arbeidet med å effektivisere varmetekniske prosesser og hjelpesystemer kan startes fra flere vinklinger. Entos gir råd basert på lang erfaring fra termiske prosesser og hjelpesystemer. Vi fokuserer her spesielt på prosesser med damp som varmemedium.
Enkelt og robust
Ha alltid i tankene at systemene skal være så enkle at forståelse og vedlikehold av systemene lett videreføres til andre i organisasjonen, for eksempel drifts- og vedlikeholdsavdelingene.
Robuste systemer har lett forståelige styresystemer «det enkleste er ofte det beste».
Helhet i løsningene
Ofte gripes det tak i problemstillingen rundt ett prosessavsnitt, uten å se dette i sammenheng med andre prosesser.
En god fremgangsmåte:
- Kartlegg spillenergi fra alle prosessene, både til luft og vann
- Identifiser type spillenergi (kjølevann, avdamp prosess, flashdamp fra kondensat, kjøleluft prosess, varme fra produkt).
- Registrer vesentlige data for energi som kan gjenvinnes
- Lag et tidskart for tilgangen til energi (batch, kontinuerlig osv.). Noen av verdiene kan man avlese, mens andre må beregnes eller hentes fra historiske data.
Løsninger internt i prosessene
Dampoppvarmede prosesser er vel egnet for å utnytte overskuddsenergien effektivt i selve prosessen, i stedet for å gjenvinne den lengre ute i systemet.
Reduksjon av damptrykket:
Damptrykket er ofte vesentlig høyere enn nødvendig:
Varmeoverføringen er proporsjonal med heteflaten (A), slik at damptrykket kan reduseres ved å benytte en veksler med større heteflate.
Konsekvens: Gjenfordamping (Flash) fra kondensatet minker
Eksempel:
En prosessveske varmes opp 70-115 oC, dampforbruk 800 kW. Kondensatet går til et atmosfærisk kondensatsystem.
Ved et damptrykk på 4 bar kokes det av 78 kg flashdamp per time: Ved 7 000 timers årlig drift utgjør dette ca 340MWh per år.
Dette er damp som ofte forsvinner ut av systemer og som skaper uønskede trykk i kondensatsystemet.
Øker vi heteflaten slik at nødvendig damptrykk blir 1,1bar så minker tapet til 30% av det opprinnelige, ved samme effektbehov.
Bruk lavest mulig damptrykk og reduser mengden flashdamp
Utnytte flashdampen i prosessen der den dannes:
- I en disktørke får man lavtrykksdamp, sammen med kondensatet. Opptil 15-20% av totalt dampforbruk i tørka.
- Har tørka en dampkappe så kan denne «overskuddsdampen» utnyttes her og bidra til oppvarmingen.
- Flashdamp fra kondensatet kan benyttes til å forvarme produktet før det går inn i prosessutstyret. Dermed reduseres dampforbruket tilsvarende.
- I et damp/luft varmebatteri kan en sette inn et ekstra dyp (forvarmingsbatteri) hvor en utnytter flashdampen fra hovedbatteriet.
Samtidighet mellom dannelsen av overskuddsenergi og behov i prosessen
Prosessdamp:
Tørkeprosesser avgir naturlig nok betydelige mengder damp, atmosfærisk eller under vakuum, alt etter prosessløsning.
Her kan det ligge mye tilgjengelig energi – se etter den enkleste måten å utnytte den på.
- Damp som dannes ved atm. trykk kan relativt enkelt kondenseres og energien gjenvinnes.
- I vakuum systemer er det viktig å beholde vakuumet, noe som krever vakuumpumper.
- Ofte er luft innblandet i prosessdampen, noe som nedsetter kondenseringstemperaturen. Det er viktig å ta hensyn til dette i løsningen.
Gjenvunnet energi kan utnyttes på flere måter, for eksempel:
- Prosessavdampen forvarmer produktet inn til tørkeprosessen (samtidighet).
- Utnytt energien i nærliggende prosesser. Mangler det samtidighet så må man mellomlagre energien eller lede den inn i distribusjonsnettet, der energien utnyttes av tilknyttede prosesser.
- Avdampen har ofte lav temperatur mens det er behov for høyere trykk/temperatur. Bruk varmepumper, MVR-systemer eller termokompressorer for å øke trykk/temperatur.
I slike tilfeller kan dampen drive selve fordampningsprosessen.