Laten we ons richten op duurzame stoomproductie, die wordt nagestreefd met methoden zoals terugwinning van afvalwarmte en stoomcompressie, met de nadruk op hulpbronbesparende alternatieven.
Stoom en zijn toepassingen
Een sleutelwoord in deze context is ‘duurzaamheid’, aangezien de industrie steeds meer op zoek gaat naar milieuvriendelijke oplossingen voor de stoomopwekking.
Waar is stoom voor nodig in de industrie?
We kennen allemaal stoom. Als we alleen aan kokend water denken, hebben we de opstijgende stoom voor onze ogen. In alledaagse situaties stijgt de damp meestal op in de lucht en dus in de atmosfeer, zodat deze ontsnapt en geen ander doel dient. In de industrie is het echter anders, waar er veel verschillende processen zijn waarbij voor bepaalde processen stoom nodig is.
We hebben een aantal praktijkvoorbeelden op een rij gezet waarbij stoom überhaupt nodig is om bepaalde processen mogelijk te maken. Stoom vind je bijvoorbeeld als proceswarmte , als verwarmingsmedium , als productiecomponent of voor destillatieprocessen . Daarnaast is stoom ook nodig voor het vernevelen en scheiden van materialen, voor het reinigen van oppervlakken, voor het bevochtigen van producten of als blaasmedium om bijvoorbeeld andere materialen te transporteren of te verdichten. Een andere toepassing waarbij stoom nodig is, is sterilisatie .
We zullen ons concentreren op drie industriële sectoren waar stoom verschillende toepassingen heeft.
Eten en drinken
Stoom speelt een belangrijke rol in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie bij de toevoer van proceswarmte, bij destillatieprocessen, bij het bevochtigen van producten of zelfs bij sterilisatie. Proceswarmte is bijvoorbeeld nodig voor het koken of conserveren van voedsel, terwijl destillatieprocessen relevant zijn voor de concentratie van sappen en melk of voor de productie van suiker. Productcontainers, zoals flessen of blikjes, worden vóór het vullen met stoom gesteriliseerd om de hygiëne en productkwaliteit te garanderen.
Chemische en farmaceutische industrie
In de chemische en farmaceutische industrie is de situatie heel anders. Hier wordt steeds vaker verwarmingsstoom aangetroffen, stoom als productiecomponent, maar ook in destillatie- en sterilisatieprocessen.
Meer gedetailleerd is stoom nodig voor de chemische en petrochemische verwerking en de productie van polymeren, wasmiddelen, pigmenten en speciale chemicaliën. Bij destillatieprocessen wordt stoom gebruikt voor de bereiding van infusie- en injectieoplossingen. Net als in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie wordt stoom gebruikt voor sterilisatie, maar hier wordt stoom gebruikt voor het desinfecteren van procesinstrumenten.
Papierindustrie
Als we naar de afzonderlijke processen in de papierindustrie kijken, komen hier dampen voor bij destillatieprocessen waarbij stoom wordt gebruikt als concentratie van zwarte vloeistof.
Stoom is ook nodig voor het bevochtigen van producten, zoals papiervezels, net zoals verwarmingsstoom wordt gebruikt om droogprocessen te ondersteunen.
Hoe wordt stoom meestal gegenereerd?
Als we naar de stoomproductie kijken, zullen we in de meeste gevallen twee manieren vinden om stoom in de industrie te produceren.
Bedrijven maken hiervoor vaak gebruik van grootschalige waterketels , dit zijn de meest voorkomende stoomketels. Bij nadere inspectie zijn er verbrandingsgassen te vinden in leidingen omgeven door water. Drukken tot 32 bar (abs) zijn mogelijk.
Technologiecontrole
- Waterkamerketel met drie cilinders (meest voorkomende ontwerp)
- Wanneer de brander wordt ingeschakeld, ontstaan er verbrandingsgassen.
- De hete rookgassen worden door drie rookgaskanalen door het water geleid
- Door warmteconvectie op de wanden van de buis verdampt water en stijgt verzadigde stoom naar de dampkamer
- Mogelijkheid tot drukken tot 32 bar (abs) en stoomopbrengsten tot 45 t/u
- Er kan een olie-/gas-/multibrandstofbrander worden gebruikt
De andere manier om stoom op te wekken, die ook vaak in de industrie wordt aangetroffen, is de waterpijpketel. Hier vind je, anders dan hierboven beschreven, water in leidingen die omgeven zijn door verbrandingsgassen. Hierdoor kunnen drukken tot 300 bar (abs) worden bereikt. Dit betekent dat waterpijpketels een druk van tien maal de druk bereiken van een volwaardige waterkamerketel.
Warmtegebruik
Binnen elke fabriek waar stoom wordt geproduceerd als gevolg van machinale productie, bestaat de mogelijkheid om de warmte te benutten. Directe en indirecte dampcompressie in combinatie met het gebruik van restwarmte en industriële warmtepompen behoren tot de hulpbronnenbesparende alternatieven voor stoomopwekking.
Van deze technieken is de terugwinning van afvalwarmte de meest voorkomende met behulp van een of ander energieterugwinningssysteem. Stel je voor dat we een luchtcompressor hebben, deze zal stoom genereren die vaak niet wordt gebruikt.
Een energieterugwinningssysteem is een apparaat dat restwarmte van de compressor opvangt en overdraagt. U kunt tot 94% van het ingevoerde elektrische vermogen terugwinnen als warmte. Door restwarmte van de compressoren te benutten, kan het energieterugwinningssysteem de ecologische voetafdruk in de bijkeuken verkleinen.
Hoe werkt het warmteterugwinningssysteem van een compressor?
U kunt warm water dat wordt teruggewonnen uit het persluchtsysteem gebruiken voor sanitaire en verwarmingsdoeleinden en het is ideaal voor procestoepassingen, lees hier meer.
Wat zijn de voordelen van een warmteterugwinningssysteem?
Een energieterugwinningssysteem is een apparaat dat afvalwarmte van de compressor opvangt en overdraagt. Het kan tot 94% van het elektrisch ingangsvermogen terugwinnen in de vorm van warmte. U bespaart geld en energie en vermindert uw CO2-uitstoot.
