Tehnologija industrijskih kotlova za početnike

Transkript

1 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike

2 2 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike Sadržaj 4 Toplota za grejanje / Toplota za izvođenje procesa i područja primene 5 Voda i vodena para kao prenosnici toplote 6 Konstrukcija industrijskog kotla 7 Princip rada postrojenja industrijskog kotla 8 Primena kotlovskih postrojenja u praksi 10 Bosch Industriekessel

3 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike 3 Simboli korišćeni u ovoj brošuri Olovka: Tekst je složenijeg karaktera. Najbolje je da na bloku za beleške zapišete šta ste pročitali, kako bi kasnije, na sledećem poslovnom sastanku, bili u stanju da iskoristite svoje stečeno znanje. Sijalica: Ovim simbolom objasniće vam se neki pojmovi, na novi način, drugačiji od uobičajenog, o činjenicama o kojima normalno ne razmišljamo, ali koje su fascinantne. Informacije manjeg značaja: doduše interesantne, ali ih ne treba pamtiti. Možda će vam biti potrebne na nekim poslovnim sastancima.

4 4 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike Toplota za grejanje / Toplota za izvođenje procesa i područja primene Toplota je osnova svakog života. To ćete i sami osetiti kada vam se npr. pokvari jogurt zbog frižidera koji više ne radi. Ako bi se koristila samo toplota od sunčevih zraka, veliki delovi zemljine kugle bili bi nenastanjeni. Zavisno od geografskog položaja i godišnjeg doba, zbog toga je potrebno veštačko grejanje (toplota za grejanje). Pored toga postoji veliki broj tehnoloških procesa koji su mogući samo uz dovođenje toplote, kao npr. procesi kuvanja i čišćenja u prehrambenoj industriji i industriji pića. Takođe i u mnogim drugim granama industrije, kao što je industrija papira, industrija građevinskog materijala, hemijska industrija ili tekstilna industrija, mnogi procesi se odvijaju isključivo uz dovođenje toplote (toplote za izvođenje procesa). Područja primene industrijskih kotlovskih postrojenja Grejanje Prehrambena industrija Industrija papira Industrija pića Industrija građevinskog materijala Čišćenje Hemijska industrija Tekstilna industrija

5 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike 5 Voda i vodena para kao prenosnici toplote Toplota je potrebna za grejanje zgrada i za mnoge industrijske procese. Zamislite da se svaki pojedinačni proces ili zgrada moraju zasebno zagrevati. Često hvatanje za novčanik verovatno bi proizvelo više toplote trenja nego što bi proizveli mnogi individualni sistemi grejanja - a sve zbog manje efikasnosti takvih sistema. Zbog toga se potrebna količina toplote najčešće proizvodi centralno i distribuira preko sredstva za transport toplotne energije, tzv. medija prenosnika toplote. Ovaj medij prenosnik toplote transportuje se do potrošača toplotne energije, gde se toplota predaje potrošačima, a ohlađeni medij prenosnik toplote ponovo se vraća do centralnog generatora toplote na ponovno zagrevanje. Voda, odnosno vodena para kao mediji prenosnici toplote poseduju mnoga povoljna svojstva, kao što je npr. velika apsorpcija energije i jednostavna mogućnost transporta. Ovi mediji prenosnici toplote su svuda dostupni i ekološki su prihvatljivi (osim ako ne pokušate ključalom vodom zalivati vaš vrt, što on verovatno ne bi preživeo). Temperatura ključanja vode pri atmosferskom pritisku relativno je niska. Ako se žele proizvesti temperature više od 100 C, u tom slučaju medij prenosnik toplote treba staviti pod pritisak, i na taj način povisiti temperatura ključanja. Za pripremu brze hranu pri 120 C u fritezi, npr. prženja krompirića, potrebno je izuzetno kratko vreme. Svaki ekspres lonac npr. koristi ove fizičke zakonitosti. Budući da je ekspres lonac gasnonepropusno zatvoren poklopcem, pri temperaturi ključanja (temperatura ključanja je cca. 100 C pri atmosferskom pritisku od cca. 1 bar) proizvedena vodena para ne može izaći napolje. Pritisak u ekspres loncu se povišava, što istovremeno rezultuje povišenjem temperature ključanja. Pritisak se pomoću sigurnosnog ventila reguliše na približno jedan bar iznad atmosferskog pritiska. Kao rezultat toga, temperatura u ekspres loncu nije samo 100 C, kao što bi bila u otvorenom loncu, nego 120 C. Zbog toga se namirnice u ovakvom loncu brže skuvaju.

6 6 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike Konstrukcija industrijskog kotla Industrijska kotlovska postrojenja mogu raditi sa znatno višim pritiscima nego ekspres lonci. Proizvode se zavarivanjem od čeličnih limova debljine do 35 mm, zbog čega se mogu postići radni pritisci do 30 bar i viši. Takođe je važna stabilna i robusna konstrukcijska izrada kotla - ako jedan takav kotao ne bi podneo radne pritiske, mogle bi nastati sile eksplozije uporedive sa snagom eksplozije jedne tone plastičnog eksploziva (s time se ne može uporediti proključalo mleko u kuvalu). Svaki takav pojedinačni kotao može proizvesti toplotni efekat do 38 MW, što otprilike odgovara snazi 500 motornih vozila srednje klase VW Golf. Do pet kotlova moguće je ekonomično kombinovati. Jedan takav industrijski kotao napunjen vodom i spreman za pogon može dostići težinu od 165 tona, što odgovara težini cca. 120 vozila VW Golf. Kod punog opterećenja jedan kotao ove veličine može 3000 litara lož ulja ili odgovarajuću količinu prirodnog gasa pretvoriti u toplotnu energiju za grejanje ili izvođenje procesa. Ova toplotna energija bila bi dovoljna za grejanje više od 2000 porodičnih kuća. Vrelovodni kotlovi, odnosno parni kotlovi su relativno identične konstrukcijske izrade (slika). Pritisno telo kotla je ležeća cilindrična cev, s obe strane zatvorena komorama i po čitavom obimu toplotno izolovana. U ovom pritisnom telu se nalazi plamena cev (1. promaja) koja se zagreva pomoću gorionika, a unutar nje je ugrađena obrtna komora koja preusmerava proizvode sagorevanja i vodi ih u 2. prolaz produkata sagorevanja. Na prednjoj strani kotla nalazi se spoljna obrtna komora koja ponovo preusmerava produkte sagorevanja i vodi ih u 3. promaju cevi produkata, do kraja kotla. Vrelovodni kotlovi su tokom njihovog pogona u normalnom slučaju kompletno napunjeni vodom. Parni kotlovi su međutim napunjeni vodom samo do 3/4 zapremine. Gornju četvrtinu zauzima prostor vodene pare. Zbog ogromnih količina vode i vođenja produkata sagorevanja u više stepena, ovi se kotlovi nazivaju i 3-promajni blok kotlovi velikog vodenog prostora.

7 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike 7 Prikaz u preseku 3-promajnog parnog blok kotla velikog vodenog prostora Dimovodni priključak prema dimnjaku Prolaz produkata sagorevanja (2. promaja) Plamena cev (1. promaja) Gorionik Prolaz produkata sagorevanja (3. promaja) 5 Princip rada postrojenja industrijskog kotla Srce postrojenja industrijskog kotla je vrelovodni ili parni kotao koji radi s određenom vrstom goriva. Kotao zagreva ili isparava vodu koja se u njemu nalazi, a koja se kroz sistem cevovoda transportuje do potrošača. Za slučaj vrelovodnog kotla, energiju za transport vrele vode proizvode pumpe, dok se vodena para transportuje pod delovanjem sopstvenog, njoj svojstvenog pritiska. Ohlađena voda, odnosno kondenzovana vodena para teče natrag do kotla gde se može ponovo zagrejati. Kako bi se sprečila korozija kotla, gubici vode moraju se kompenzovati svežom, hemijski obrađenom vodom. Dimni gasovi koji nastaju sagorevanjem goriva odvode se kroz dimnjak u atmosferu. Posebno efikasni sistemi dodatno koriste preostalu toplotu sadržanu u dimnim gasovima.

8 8 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike Primena kotlovskih postrojenja u praksi Industrijska vrelovodna kotlovska postrojenja su vrlo slična kotlovima za grejanje u domaćinstvima. Osnovna razlika je u tome da su ovi industrijski kotlovi znatno većih dimenzija, zbog čega je njihov efekat grejanja dovoljan ne samo za domaćinstva nego i za hotele, bolnice, nebodere, industrijske zgrade ili čitave gradske četvrti. Pojedinačni primeri primene su znatno raznovrsniji pri korišćenju toplote za izvođenje procesa, koju proizvode postrojenja parnih kotlova. Ova kotlovska postrojenja za proizvodnju zasićene vodene pare koriste se u velikom broju grana industrije. Ali, da li je to sve samo vreli vazduh ili zašta se sve tačno vodena para koristi? Odaberimo nekoliko industrijskih grana i razmotrimo primenu kotlovskih postrojenja: Perionice i hemijske čistionice U ovom slučaju je relativno jednostavno sagledati za koju je svrhu potrebna vodena para. Mrlje i prljavština mnogo se lakše skidaju sa zagrejanom vodom za pranje. U našoj mašini za pranje veša događa se isto, ali uz električno grejanje. U velikim perionicama ovaj način zagrevanja nije ekonomičan, budući da je električna energija suviše skupa. Vodena para se može besprekorno koristiti i za sekundarne procese, kao što je presovanje, mašinsko peglanje, ručno peglanje ili završna obrada. Ovaj proces nam je poznat i na primeru kućnih parnih pegli - vodena para jednostavno uklanja sve nabore na odeći. Prehrambena industrija Namirnice se tokom prerade moraju često zagrevati ili kuvati. Logički se nameće zaključak da je ovoj industrijskoj grani potrebno obilje toplotne energije. Međutim, neki slučajevi primene vodene pare još su uvek začuđujući; dobar primer za to je prerada krompira. se pune hladnim krompirima velike pritisne posude, u koje se snažnim mlazom uduvava vrela vodena para. Ovaj nagli dovod toplote rezultuje ljuštenjem ljuske sa krompira, zbog čega nije više potrebno ručno ljuštenje. U tu svrhu ne pokušavajte kao kuhinjsko pomagalo koristiti uređaj za čišćenje vodenom parom iz vašeg podruma. Pivare Dobro je poznato da se kvalitetno i ukusno pivo sastoji od hmelja, slada i vode. Međutim, pre probanja, pivo mora proteći složeni proizvodni proces: slad se melje i meša sa vodom. Ova mešavina se mora zagrevati do različitih temperatura u toku dva do četiri sata. Pretpostavljate uz pomoć kojeg medija prenosnika toplote se realizuje ovaj proces? Pomoću vodene pare prethodno proizvedene u parnom kotlu. Zatim se dodaje hmelj i čitava mešavina se hladi. Nakon toga se dodaje kvasac koji pospešuje proces fermentacije, što ima uticaj na ukus piva. Zavisno od vrste, pivo još mora sazreti

9 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike 9 u trajanju do 3 meseca, nakon čega se može puniti u boce ili buriće. I sada sledi najprijatniji deo, konzumacija ohlađenog piva. Nakon ispijanja boca ili pražnjenja burića, one se u normalnom slučaju vraćaju nazad u pivaru. Ovde se naravno moraju prvo očistiti pre nego što se ponovo napune pivom. I za ovaj proces je ponovo potrebna vodena para za zagrevanje vode potrebne za pranje boca i burića. Začuđujuće, zar ne? Industrija građevinskog materijala Za proizvodnju fazonskih elemenata isto tako su potrebne velike količine vodene pare. Sirovine, kao što su pesak, kreč, voda, itd., mešaju se i cede u relativno slobodne kamene kalupe. Nakon toga se ovakvi kameni blokovi jednostavno transportuju u velike posude pod pritiskom (autoklave), koje se zatvaraju i u njih se uduvava vodena para. Pri temperaturama od cca. 200 C i pritiscima od 16 bar, ovi blokovi moraju određeno vreme očvrsnuti, nakon čega se mogu izvaditi kao završni kamen. Za stabilnost naših današnjih građevinskih objekata možemo zahvaliti ovoj tehnologiji njihove proizvodnje. Sanacija kanalizacionih cevi Šta se događa kada kanalizacione cevi propuštaju? Ovaj problem se može rešiti radovima iskopa podzemnih cevi i zamenom kanalizacionih cevi sa novim ili obnavljanjem crevima za sanaciju. Više ili manje to su predimenzionisana creva koja se bez potrebe za iskopima uvlače unutar postojećih kanalizacionih cevi i nakon toga naduvavaju vodenom parom. Pod delovanjem pritiska i temperature vodene pare, ovo plastično crevo čvrsto prijanja uz unutrašnju površinu kanalizacione cevi i tako sanirana kanalizaciona cev se može koristiti još niz godina.... i još mnoge druge grane industrije automobilska industrija lakirnice bolnice čeličane destilerije drvena galanterija elektroindustrija farmaceutska industrija industrija duvana industrija keramike industrija papira industrija prerade metala industrija sirovina industrija stočne hrane hemijska industrija klanice industrija pakovanja hrane mlekare odstranjivanje otpada pekare poljoprivreda predionice prerada drva prerada kućnog otpada prerada voća proizvodnja autoguma proizvodnja plastičnih masa proizvodnja sira proizvodnja staklenih vlakana rafinerije skladišni rezervoari staklenici štamparije tkaonice vulkanizacija Vodena para pruža nezamislive mogućnosti primene. Postoji još mnogo industrijskih grana i namena u kojima vodena para nalazi svoju primenu. Podsetite se, možda se setite još neke primene.

10 10 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike Bosch Industriekessel inteligentna i modularna kotlovska postrojenja Teleservice Regulacija kotlova BCO BCO UL-S UNIVERSAL parni kotao WA Uređaj za analizu vode Bosch Industriekessel Bosch Industriekessel je širom sveta već isporučio više od kotlovskih sistema. U verne klijente se mogu ubrojiti međunarodno priznate kompanije, kao što su Coca Cola, Nestle, Red Bull, Unilever, Daimler, Vokswagen i još hiljade drugih kompanija. U obim isporuke spadaju parni kotlovi u području kapaciteta proizvodnje vodene pare od 175 kg/h do kg/h, vrelovodni kotlovi za toplotne kapacitete do 38 MW i toplovodni kotlovi do 19,2 MW. Komponente kotlarnica modularne tehnologije olakšavaju projektovanje, izgradnju i pogon kotlovskih postrojenja.

11 Tehnologija industrijskih kotlova za početnike 11 Sistem upravljanja procesima Sistem upravljanja kotlovskim postrojenjem SCO WTM Modul za obradu vode WSM Servisni modul napojne vode CSM Servisni modul za kondenzat Visokokvalitetna oprema s inteligentnim sistemima upravljanja i regulacije, najsavremenija tehnologija gorionika i efikasniji uređaji za regeneraciju toplote, garantuju ekološki prihvatljiv, ekonomičan i automatski pogon kotla. Servisna služba na raspolaganju je non-stop, svakodnevno. Zahvaljujući gusto razgranatoj mreži ovlašćenih servisa garantuje se najkraće moguće vreme pružanja servisnih usluga.

12 Proizvodnja kotlova: Fabrika 1 Gunzenhausen Bosch Industriekessel GmbH Nünrnberger Straße Gunzenhausen Nemačka Fabrika 2 Schulungenhof Bosch Industriekessel GmbH Ansbacher Straße Gunzenhausen Nemačka Fabrika 3 Bischofshofen Bosch Industriekessel Austria GmbH Haldenweg Bischofshofen Austrija Kontakt u Srbiji: Robert Bosch d.o.o. Termotehnika - industrijski sistemi Milutina Milankovića 11A Novi Beograd Tel: +381 (11) / Fax: +381 (11) Bosch Industriekessel GmbH Slike služe samo kao primer Zadržana prava na promene