Een stoomketelsysteem eenvoudiger en efficiënter maken

Een stoomketelsysteem eenvoudiger en efficiënter maken

Leer hoe onderdelen verwijderd kunnen worden en een eenvoudiger en nog efficiënter systeem verkregen kan worden met behulp van bijvoorbeeld een ketelvoedingsysteem.  

Veel industriële toepassingen hebben een veel complexer design dan nodig is.

Uit een aantal studies is gebleken dat een intelligentere aanpak van een toepassingsdesign kan resulteren in een simpeler systeem dat niet alleen minder onderdelen bevat, maar ook nog energie bespaart.

In deze tutorial helpen we u inzicht te krijgen in hoe dit mogelijk is.

Daarvoor gebruiken we een stoomketel-systeem als voorbeeld.

Ik zal u eerst een kort overzicht geven van een gemiddeld ketelsysteem.

Het waterpeil in de ketel wordt geregeld door middel van pompen met een vaste snelheid en een voedingsventiel, en een by-pass voert het water terug naar de ontluchter als er voldoende water in de de ketel zit en het ventiel is gesloten.

Ook zorgt dit voor een minimaal vereist debiet over de toevoerpompen.

Dit besturingssysteem is zeer stabiel en zorgt absoluut voor een absoluut hoge stoomkwaliteit, maar er zijn ook een aantal minpunten.

Het voedingsventiel heeft bijvoorbeeld minimaal eenmaal per jaar onderhoud nodig, en dat is natuurlijk een kostenpost.

Bovendien zijn er voor de extra druk die nodig is om het drukverlies van 2-5 bar over het voedingsventiel te compenseren grotere pompen nodig voor én efficiënte werking.

Dit is uiteindelijk niet alleen een investeringsuitgave, maar ook een bedrijfsuitgave van wege het veel hogere energieverbruik.

Bovendien maakt de by-pass dat de initiële investering hoger uitvalt, maar hierdoor stijgen eveneens de bedrijfskosten.

Gelukkig is er een slimmere en eenvoudigere oplossing voor dit type systeem.

Als u de pompen met vaste snelheid vervangt door pompen met toerenregeling, kan de ingebouwde bedieningsfunctie in de pompen het niveau rechtstreeks regelen, waardoor zowel het voedingsventiel als de by-pass niet langer nodig zijn.

De pompen ontvangen dan gewoon het niveausignaal van de ketel die automatisch versnellen en vertragen, afhankelijk van het stoomverbruik.

Het verwijderen van het voedingsventiel en de by-pass - beide dure onderdelen – is een echte win-winsituatie.

En aangezien er nu  geen drukverlies meer plaatsvindt via het voedingsventiel dat u moet bedienen, is een kleinere pomp vaak al voldoende om voldoende druk te leveren om water in de ketel te pompen.

Dankzij het gebrek aan drukverlies in het ventiel en de weggelaten onderdelen worden de kosten van de nieuwe, slimmere pompen al snel gecompenseerd.

Hier ziet u een berekening van én gemiddeld belastingsprofiel van industrieel ketelsysteem met twee CR15-14 pompen – een van de pompen is in bedrijf en één is in stand-bymodus.

Laten we de berekening van een traditioneel en van een nieuw systeem eens bekijken.

Door de totale apparatuur-kosten op te tellen... zien we dat de extra apparatuur 640 euro kost.

En door de jaarlijkse bedrijfskosten te berekenen op basis van het belastingsprofiel biedt het nieuwe systeem een jaarlijkse besparing van 3807 euro.

Dit resulteert in een terugverdientijd van twee maanden.

En een besparing van meer dan 28000 kWh per jaar!

We kunnen de jaarlijkse bedrijfskosten in een grafiek weergeven.

Zoals u ziet, zijn de jaarlijkse kosten voor onderhoud en exploitatie van het nieuwe slimme systeem maar half zo hoog in vergelijking met het oude systeem – hieruit blijken duidelijk de voordelen van slimme systemen!

Laten we tot slot eens kijken naar enkele functies van een intelligent ketelvoedingsysteem:

Curvecompensatie en de mogelijkheid om bij minimaal toerental te stoppen.

Curvecompensatie zorgt voor een stabielere afstelling.

In een ketelvoedingsysteem waarin de systeemcurve zeer vlak is door de statische druk in de ketel, bestaat het risico dat de pompbesturing in sommige pomptypen instabiel is.

Met curvecompensatie kunnen we een stabiele pompcurve creëren en deze is cruciaal in onder meer ketelvoedingstoepassingen.

Een slim ketelvoedingsysteem heeft ook de mogelijkheid om de werking periodiek te stoppen wanneer er geen stoom wordt verbruikt.

I.t.t. standaard ketelvoedingsystemen waarin pompen met een constant toerental draaien, stopt een intelligent ketelvoedingsysteem de pompen automatisch als deze gedurende een bepaalde tijd met een minimum toerental draaien.

Dit leidt uiteindelijk tot aanzienlijke besparingen.

Naast de genoemde functies beschikken slimme ketelvoedingsystemen over tal van andere functies, w.o. bedrijf/stand-by, in bedrijf/assist, setpoint-beïnvloeding en meer.

We hebben nu dus vastgesteld dat intelligente ketelvoedingsystemen een veel energie-efficiëntere oplossing bieden dan complexere, traditionele systemen.

Door overbodige onderdelen te verwijderen, ontstaat er zelfs een systeem dat eenvoudiger en goedkoper te onderhouden is en is dus de voor de hand liggende langetermijnoplossing.