Blog: 5 måder at optimere dit dampsystem på

1 Mål og gem

Med stigende brændstofpriser og stramning af lovgivningen til at kontrollere CO2-emissioner, er vigtigheden af at finde nye måder at spare energi på en konstant på dagsordenen for mange dampbrugende organisationer.

Nogle af nutidens mest omkostningseffektive energireduktionsordninger er afhængige af at motivere folk til at tænke over, hvordan de bedre kan styre deres energiforbrug. Ved at gøre en organisations individuelle afdelinger eller omkostningssteder ansvarlige for deres energi, placeres ansvaret for at spare hos brugeren.

Det første skridt mod at få brugerne til at betale for den energi, de bruger, er at måle deres faktiske forbrug. Jo mere nøjagtig måling, jo bedre kontrol over forbruget. Kedelhuset er et område, hvor der kan opnås betydelige besparelser ved at eliminere spildforbrug.

Det er vigtigt at vælge målere, der tager højde for de specifikke behov for måling af forskellige væsker. For eksempel er damp en relativt langsomt flydende højtemperaturvæske med varierende massefylde, der ofte tilfører varierende behov og med medført fugt, som kan påvirke nøjagtigheden af aflæsningen betydeligt.

Målerens nøjagtighed er en anden væsentlig faktor i udstyrsvalgsprocessen, men måleområdet, som er forholdet mellem de maksimale og minimale flowhastigheder, måleren kan måle, er ofte endnu vigtigere. Det er fornuftigt at vælge målere med et måleområde, der er nok til at dække hele flowområdet, herunder overvejelser om fremtidige ændringer af dampanlægget.

Meget ofte kan stor energieffektivitet opnået som et resultat af installation af måling hjælpe med at inddrive omkostningerne ved installationen på kun to år. Det er dog vigtigt at vælge den rigtige måler til opgaven.

For effektivt at styre omkostningerne til damp, skal ejere og operatører vide, hvor damp bruges, hvor meget der bruges, om det bliver brugt effektivt, og hvordan dets forbrug kan optimeres. Dette sætter måleudstyr i centrum af enhver indsats for at overvåge og målrette energiforbruget.

Mange organisationer er afhængige af dampmåling alene. Dette giver dog ikke et fuldstændigt billede af, hvor effektiv en kedel er. Den eneste måde at opnå den reelle kedeleffektivitet på er at måle al energien ind i kedlen (i brændstof- og fødevandet) og sammenligne dette med den nyttige energi i dampen, der kommer ud af kedlen. Dette er nødvendigt for at identificere energitab, der opstår efter brænderen, såsom skalerede eller snavsede varmeoverførselsflader eller for høje kedeludblæsningshastigheder.

Udforsk udvalget af Spirax Sarco-målere, der er enkle at bruge og som leverer nøjagtige og pålidelige data her.

2 Isolér

Det er almindeligt kendt, at en velisoleret industribygning vil spare energi, sænke forsyningsomkostninger og mindske CO2-fodaftrykket. Mens vi normalt fokuserer på det åbenlyse såsom loftsisolering, hulmursisolering og andet for at øge energieffektiviteten i en industribygning, har vi en tendens til at overse de områder, der ville have stor gavn af isolering, såsom et dampsystem.

Isolerende dampsystemer er den mest omkostningseffektive energibesparende foranstaltning, som operatører kan foretage. Alligevel efterlades mange vandudladere, ventiler og andet udstyr utildækket for at give nem adgang til vedligeholdelse.

Typisk vil en ikke-isoleret vandudlader miste omtrent lige så meget varme som 1 meter 1-tomme diameter rør, hvilket svarer til et tab på 170 pund om året. Dampsystemer indeholder ofte 100 eller flere vandudladere og ventiler, som, hvis de ikke er isolerede, kan betyde flere tusinde pund i tabt energi årligt.

Udforsk udvalget af Spirax Sarco isoleringsjakker

3 Implementér varmegenvinding

Flashdamp er et uundgåeligt tab - det er en del af dampbrugsprocessen. Hvad du dog kan kontrollere er, om du genvinder denne tabte energi og vand og genbruger det i en anden proces.

Hvis man tænker på, at omkring 14 % af den damp, der bruges ved 8 bar g, bliver til flashdamp, repræsenterer flashdampen et betydeligt tab af vand fra et system. Fødevarefremstillingsprocesser, der bruger store mængder højtryksdamp, såsom dampkappebeholdere eller rotary dryers, producerer mere flashdamp. Der er potentiale for, at denne tabte energi kan opsamles og genbruges, så du kan genbruge den i en anden proces

At spare penge og energi er de åbenlyse fordele ved at implementere varmegenvinding. Derudover kan et lavere CO2-fodaftryk og mindre risiko for dårligt omdømme vippe balancen, når det kommer til at beslutte, om der skal investeres i genvinding af flash damp.

Før du søger at genvinde varmeenergi fra flashdampen til en anden proces eller et andet system, er det vigtigt at identificere og adressere eventuelle kontrollerbare varmeenergitab i dit system. Hvis der ikke tages højde for disse skjulte tab, kan det påvirke dit investeringsafkast. Uden denne diagnose er det desuden umuligt at have en realistisk forventning om, hvor meget energi du vil være i stand til at genvinde fra flashdampen.

Kontrollerbare tab kan opstå på grund af:

• defekte vandudladere
• utætte sikkerhedsventiler
• andre lækager, der kan repareres.

Disse kan undgås gennem en række handlinger, inklusiv planlægning af regelmæssige vandudlader surveys med en ekspert i dampsystem, føring af strenge optegnelser over dine sikkerhedsanordninger og løbende overvågning af dit hovedanlæg og dampbrugende udstyr.

En specialiseret ingeniør vil være i stand til at identificere de grundlæggende årsager til dit damptab og afgøre, om der er mulighed for flashdampgenvinding på din fødevarefabrik.

Fordele ved varmegenvinding

Omkostningsbesparelser

Med tilbagebetalingsperioder med genvinding af flashdamp så korte som 12 måneder, kan beparelser anses for at være den største fordel, men omkostningseffektivitet er bestemt ikke den eneste fordel. Kondensat er varmeenergi, og alt, der går tabt fra dit dampsystem, skal erstattes af koldt vand, der skal behandles og opvarmes fra en lavere temperatur. Dette medfører både brændstofomkostninger og også vandafgifter.

Vandbesparelser

En proces, der bruger damp, der kører på ca. 10 bar g, kan miste omkring 15-16 % i flashdamp. Især i områder med knaphed på vand er det et betydeligt tab. I disse tilfælde kan afkastberegningen begynde at fremstå yderst gunstig og vippe balancen til fordel for implementering af en process for genvinding af flashdamp.

Et mere effektivt system

Kondensat er destilleret vand og indeholder næsten ingen total opløste faste stoffer (TDS). At returnere mere kondensat til fødetanken reducerer behovet for nedblæsning – den proces, der reducerer koncentrationen af opløste faste stoffer i kedelvandet. Dette reducerer energitabet fra kedlen.

Reducer risiko for dårligt omdømme

Flashdamp er synligt og kan endda betragtes som forurenende. Mens flashdampfaner ikke har nogen negativ indvirkning på luftkvaliteten, kan de i offentlighedens øjne forveksles med skadelige CO2-emissioner. Selvom dette er en misforståelse, kan nogle producenter ønske at reducere deres synlige dampfaner, især hvis de kan udnytte andre fordele ved flash-dampgenvinding.

Fleksibel energigenvinding

Afhængigt af dine processer kan det give mening at udnytte dine flashdampfaner på bestemte tidspunkter af året og afhængigt af temperaturen. Nogle fødevareproducenter kræver mere energi i de koldere måneder, for eksempel for at holde olien på en vis viskositet. En professionel ingeniør vil være i stand til at rådgive, hvordan du kan maksimere fordelene ved dine dampfaner i overensstemmelse med dine processer, så du høster frugterne.

Flashdampgendannelse kan være en god idé, men det er kun en del af billedet. At få en specialist til at vurdere hele dit dampsystem er en mulighed for at sikre, at du fungerer bæredygtigt.

Moderne kondensatretursystemer med variabel hastighed, såsom Spirax Sarco Condensate Recovery Unit, kan hjælpe med at opfange alt dit værdifulde kondensat.

4 Dekarbonisere dampgenerering

Dagens kedler er meget effektive, hvilket minimerer den nødvendige mængde energi. Damp har desuden et højt varmeindhold og energitæthed, hvilket betyder, at produktionsinfrastrukturen og rørsystemet kan være kompakt og dermed spare plads og bruge færre råmaterialer.

Efterhånden som verden bevæger sig mod mere elproduktion fra vedvarende energikilder, vil damp blive endnu mere bæredygtig og lave kulstof: Den kan produceres af ren elektricitet, grønt brint eller i biomassekedler, så damp med reduceret kulstofemission er opnåelig lige nu. For eksempel er det en central del af energiløsninger såsom varmelagring og kombinerede varme- og kraftsystemer (CHP).

Forvaltet korrekt er damp i sig selv ren og sikker. Uden brandrisiko eller giftige affaldsprodukter er det eneste biprodukt vand. Dette kan kondenseres og genbruges på samme måde som det naturlige vandkredsløb med regn og fordampning, der holder vores planet i live.

De potentielle fordele ved damp er enorme. For eksempel opnås 35 procent af al Storbritanniens industrielle opvarmning af dampsystemer. Da 73 procent af Storbritanniens samlede energibehov er til varme, vil en forbedring af effektiviteten af dampproduktion have stor betydning.

Ren teknologi

For at understøtte disse miljømål udvikler Spirax Sarco nye teknologier for at sikre, at damp er en langsigtet del af vores dekarboniserede fremtid.

Når de bruges med 100 procent vedvarende energikilder, såsom vandkraft, sol og vind, har elektriske dampgeneratorer ingen emissioner og genererer ingen kuldioxid. De kan omdanne vedvarende elektricitet til damp med 97 procent energikonverteringseffektivitet.

En anden mulighed er at bruge grøn brint som brændstof til at opvarme vand og generere damp. Denne teknologi reducerer også røggasmængderne med 10 procent og forbedrer dermed kedlens effektivitet markant.

Damp kan også genereres ved forbrænding af organiske affaldsmaterialer såsom olivenmasse, risskaller og palmekerneskaller, som er biprodukter fra fødevareproduktion. Denne biomasse kan bruges til at generere elektrisk energi såvel som varme, når den bruges i et kombineret varme- og kraftvarmesystem (CHP). Reduktionen af organisk affald og udnyttelsen af biomasse forbedrer miljømæssig bæredygtighed, samtidig med at energiregningen reduceres.

Damp i praksis

Det er klart, at der er fordele at hente ved forskellige tilgange til damp, men hvad består et dampsystem egentlig af?

Kernen i et dampanlæg er en kedel, som i dag ofte forbrænder brændsler, men i stedet kunne drives ved hjælp af el eller biomasse. Varmen fra brænderen sender varme gasser gennem rør i kedlen, som løber gennem tanken med vand, der bliver opvarmet.

Når vandet er varmt nok, koger det, og der dannes dampbobler, som derefter ledes gennem rør og ventiler i dampsystemet. Temperaturen på dampen afhænger af trykket i kedlen og kan typisk være >150 ºC.

Når dampen når sin destination på en fabrik eller et anlæg, er der mange måder, den kan bruges på: for eksempel i en 'autoklave', som er et dampfyldt kammer til at sterilisere medicinsk udstyr eller til at koge eller tilberede mad, vha. en 'jacketed pan' som omgiver panden med en jakke fyldt med damp.

Typisk vil dampstrømmen blive målt på flere punkter i hele systemet, hvilket gør det muligt at overvåge energiforbrug og effektivitet nøje. Som en del af den voksende digitalisering af industrien, herunder skiftet til Industrial Internet of Things (IoT), giver dette en mulighed for at optimere og automatisere de nye dampteknologier, for at spare penge med forebyggende vedligeholdelse og til at drive større effektivitet.

Gør en forskel

Damp er en afprøvet og pålidelig teknologi, baseret på velforståede principper med pålidelige resultater. Damp giver en billig metode med lav risiko til at reducere emissioner på ruten til netto nul, uden at kræve 'nedbryd og erstat' af den eksisterende infrastruktur.

"Natural Technology" er understøttet af årtiers ingeniørekspertise.

Den er baseret på specifikke, målbare resultater, som er væsentlige nok til at gøre en reel forskel – og som gør det muligt for organisationer tydeligt at demonstrere deres engagement i bæredygtighed.

Det vil gøre det muligt for industrien at afkoble sig fra fossile brændstoffer og begive sig ud på en mere bæredygtig vej til kulstoffri dampsystemer til varme, el og sterilisering. 

5 Forbedret anlægsstyring og forebyggende vedligeholdelse

Planlægning af ingeniør- eller driftsledelse, herunder service, vedligeholdelse og overvågning, er nøglen til at etablere en altomfattende energistyringstilgang. Efter at have investeret i et nyt anlæg eller i et program til at forbedre dit dampsystem for at bringe det op til dets bedste driftseffektivitet, vil du gerne beholde det sådan. Ofte er den mest omkostningseffektive måde at gøre dette på at outsource noget eller alt vedligeholdelsesarbejde.

Et godt sted at starte er at kigge på dine vandudladere, som er det vigtigste led i damp- og kondensatkredsløbet. Vi ved, at det er vigtigt at fjerne kondensat og luft fra dit dampsystem, mens tilbageføring af kondensat til kedelhuset maksimerer energiforbruget.

Sunde vandudladere gør det muligt at fjerne kondensat fra dampsystemet effektivt, hvilket betyder, at det kan genbruges. Effektiv opsamling af damp, er en kritisk faktor for at sikre sunde vandudladere og kan i høj grad bidrage til at sænke energiforbruget, opretholde produktkvaliteten og øge produktiviteten.

Hvordan kan forbedret anlægsstyring og forebyggende vedligeholdelse hjælpe dig?

Sundhed og sikkerhed

Som med enhver forsyning i anlægget, såsom varmt vand eller elektricitet, skal et dampsystem styres godt for at sikre sikker drift. Korrekt designet og fungerende opsamling af damp gør det muligt effektivt at fjerne kondensat fra systemet, hvilket eliminerer enhver potentielt farlig situation, såsom rør- eller komponentfejl.

Produktivitet og procesforbedring

Korrekt fungerende vandudladere gør det muligt for dampsystemet at levere den termiske energi, der kræves for, at procesapplikationer kan fungere effektivt. Kondensat i dampforsyningen kan påvirke driften af applikationer og forårsage problemer som langsomme opstartstider og dårlig varmeoverførsel. Fjernelse af kondensatet fra systemet gør det muligt for dampen at udføre sin opgave effektivt i processen.

Bæredygtige energibesparelser og reducerede kulstofemissioner

Kondensat indeholder typisk omkring 25 % af den brugbare energi fra den damp, det kom fra. At returnere dette til kedelfødetanken kan spare tusindvis af pund om året alene i energi og reducerer behovet for frisk erstatningsvand, samtidig med at behovet for dyre kemikalier til behandling af råvand minimeres.
Kondensat fjernet fra dampsystemet og returneret til fødetanken reducerer også behovet for kedelblæsning, som bruges til at regulere koncentrationen af opløste faste stoffer i kedlen. Dette reducerer derfor energitabet fra kedlen under nedblæsningsprocessen – alt sammen bidrager til dine overordnede bæredygtighedsmål. 

Lavere ejeromkostninger

Fjernelse af det uønskede kondensat fra systemet sikrer, at der er mindre risiko for skader fra problemer som vandhammer og korrosion. Vandudladere fjerner kondensatet, når det dannes, holder damp af bedre kvalitet i systemet og beskytter rør og udstyr mod erosion og korrosion.

Find ud af mere om Spirax Sarcos dampservices  

1 Kilde: Aggreko-rapporten (marts 2021), inkluderet på https://www.natural-technology.com/en

2 https://www.anu.edu.au/news/all-news/anu-scientists-set-solar-thermal-record

3 https://www.natural-technology.com/da