Пароконденсатные системы

Категории
Многие технологические процессы промышленных предприятий (вулканизация, полимеризация, химические процессы, очистка), пищевых производств (сушка, варка, стерилизация и др.), производства и обработки материалов (сушка, прогрев) и т.д. происходят при температуре ~ 60 - 300 °C.
Тепловую энергию, необходимую для нагрева и поддержания необходимой рабочей температуры в течении всего технологического процесса , получают из высокотемпературного источника.  Чаще всего используют теплоту сгорания топлива (газообразного, жидкого, твердого). Иногда используется теплота возобновляемых источников – солнечная или геотермальная энергии, а также электрическая энергии.

Но для большинства технологических процессов необходима температура ~ 60 – 300 °C  в то время как температура источника может достигать нескольких тысяч градусов цельсия. Вопрос передачи тепла от высокотемпературного источника  на необходимое расстояние и правильное распределения тепловой энергии между потребителями для нагрева и поддержания температурного режима обычно решается с помощью теплоносителя.
В отдельных случаях, когда существует вероятность охлаждения ниже 0°C используют незамерзающие теплоносители – масло, пропиленгликоли, спиртовые растворы. Но в большинстве случаев в качестве теплоносителя выступает удивительная по своим физическим свойствам самая обыкновенная вода (конечно правильно очищенная и подготовленная).


Преимущества воды в качестве теплоносителя:

1. Относительная Доступность и Распространенность – воду в значительных количествах  можно получить в реке, озере, скважине, нет необходимости изготавливать или приобретать. Естественно необходима качественная водоподготовка – очистка от загрязнений  и изменение химического состава растворенных солей – для предотвращения твердых образований в трубопроводах и теплообменных аппаратах

2. Аномально высокая теплоемкость воды (в 10 раз выше теплоемкости стали и в 30 раз выше теплоемкости ртути). Она составляет  4,19 кДж/(кг*К)

Это значит что перекачав по трубопроводу например 100 литров воды и охладив ее в теплообменнике всего лишь на 1°C мы сможем передать 419 кДж тепловой энергии. А при разнице температур 20 градусов – то те же самые 100 литров переданные по трубопроводу смогут передать уже 8398 кДж тепла.

Это общий принцип передачи тепла с использованием жидкостей-теплоносителей, но благодара аномально высокой теплоемкости воды – вода позволяет передавать намного больше тепла чем другие теплоносители. Это снижает транспортные расходы на перекачку теплоносителя (маленьше и экономнее насосы, меньше трубопроводы и соответственно их металоемкость, меньший износ транспортной системы)

3. Огромная скрытая теплота парообразования : 2258 кДж/кг (при обычном атмосферном давлении и 100°C). Что это значит?
Все знают что при кипении вода превращается в пар, но мало кто представляет, что при этом превращении “расходуется”, а правильнее сказать “запасается” в паре огромное количество теплоты. При обратном превращении(конденсации) пара в воду все это запасенное тепло “освобождается”, т.е. “выделяется”. Все логично, но удивительно другое - количество теплоты, “запасаемое” и “выделяющееся” при таком переходе очень большое, при этом температура и воды и пара остается неизменной (например 100°C для обычных условий).

Именно эта скрытая теплота парообразования (конденсации) выводит пароконденсатные системы по эффективности далеко вперед  по сравнению с  другими способами доставки тепла (напр. жидким или газообразным теплоносителем)

Если рассмотреть в целом процесс нагрева, парообразования, перегрева пара и дальнейшей передачи тепла потребителю, то хорошо заметно, что максимальная эффективность скрыта именно в переходе вода-пар-вода,  намного мощнее всех остальных способов передачи тепла теплоносителем:

4. Есть и дополнительные преимущества пароконденсатных схем  –  пар очень быстро заполняет рабочее пространство и равномерно прогревает всю область, температура конденсации постоянна – что не позволяет отдельным прогреваемым зонам перегреться. Это способствует повышению качества тех. процессов, равномерной обработке материалов и значительно уменьшает опасные ситуации (например при подогреве ГСМ паром или прожарке семечек и т.д. не возникает опасной ситуации с перегревом и обугливанием – температура просто физически не может поднятся выше – даже если материал уже нагрет и отвод тепла прекратился, а такие проблемы могли бы произойти при электрическом или газовом нагреве). Кроме того объем конденсата во много раз меньше пара –  его возврат проще, в трубопроводах меньшего диаметра.

Так к чему все это ?

То что в процессе перехода Вода-Пар-Вода скрыта огромная энергия – это мы надеюсь поняли.

А вот использовать это знание, получить качественный пар и полностью превратить пар в конденсат (что наиболее эффективно) - это очень сложная техническая задача, требующая дорогостоящего оборудования, правильного подключения и эксплуатации. Эти технологии совершенствовались  сотни лет, и даже сейчас находят новые решения и совершаются новые открытия. 

Именно в этой области работает наша компания. Постоянно накапливая ценные знания и опыт мы используем их в энергоэффективных технологиях. Производим сложные тепловые модули для пароконденсатных схем Предприятий, Маслоэкстракционных заводов, Элеваторов, Бумагоделательных комбинатов,  Хлебзаводов,  Крупных тепловых станций или  Маленьких  котельных, в общем везде где используется пар и конденсат.


В результате: значительная экономия, окупаемость оборудования и забота о живой природе. 


( 3 )
Комментарии
Пока нет отзывов
Написать комментарий
Имя*
Email
Введите комментарий*