ÅNGA & KONDENSATSYSTEM oktober 2018

Transkript

1 ÅNGKURS :50

2

3 ÅNGA & KONDENSATSYSTEM oktober 2018

4 ALLMÄNT, BEGREPP OCH DEFINITIONER

5 VATTNETS FASDIAGRAM Tryck Vätska (vatten) Fast (is) Gas (ånga) 0 100

6 ÅNGA SOM ENERGIBÄRARE

7 ÅNGA = GAS = KOMPRESSIBEL

8

9

10

11 Temperatur 10bar (a) 180º C

12 Temperatur 0% Ånga 10bar (a) 180º C Vätskefas 763kJ/kg

13 0% Ånga 10bar (a) 180º C Vätskefas Mättad Ånga + Vatten 100% Mättad Ånga 763kJ/kg Ångbildningsv ärme Tillförd energi

14 0% Ånga 10bar (a) Överhettning 180º C Vätskefas Mättad Ånga + Vatten 100% Mättad Ånga 763kJ/kg Ångbildningsv ärme 2013kJ/kg Överhettningsv ärme

15 ÅNGA SOM TERMISK ENERGIBÄRARE Förbrukning Tillförsel energi

16 VÄRMEÖVERFÖRING

17 EXEMPEL VÄRMEVÄXLING, ÅNGA-VATTEN Mättad ånga, Vatten Effekten => Förlust av ångbildningsvärmet Vatten Kondensat

18

19 KONDENSATAVLEDNING

20

21

22 PANNOR Pannor Thomas Carlsson

23 SÄKERHETSUTRUSTNING FÖR PANNOR VSU 2011 SS-EN SS-EN 12953

24 SÄKERHETSUTRUSTNING FÖR ÅNGPANNOR

25 ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS

26 ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS Vapoprex 3GF, kg/h Max 12/15 bar(högre tryck på begäran) Vapoprex 3GN, kg/h Max 12/15 bar(högre tryck på begäran)

27 TILLBEHÖR ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS Economicer Modulerande matarvattenreglering Plattform Matarvattenpumpar

28 TILLBEHÖR ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS Vattenståndsglas Automatisk bottenblåsning Konduktivitetsmätning Styrskåp Självövervakande nivåvakter Provtagningskylare

29 TILLBEHÖR ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS 24/72-tim övervakning Kondensat tank, trycklös Avspänningskärl

30 TILLBEHÖR ÅNGPANNOR FÖR OLJA ELLER GAS Matarvattentank, trycklös Matarvattentank, trycksatt Ångsamlingslåda

31 FÖRESKRIFTER OM ANVÄNDNING OCH KONTROLL AV TRYCKSATTA ANORDNINGAR (AFS 2017:3) Denna föreskrift började gälla i december 2017 och ersätter. Användning av trycksatt anordningar (AFS 2002:1) Besiktning av trycksatta anordningar (AFS 2005:3) Tillverkning av vissa behållare, rörledningar och anläggningar (AFS 2005:2) Gasflaskor (AFS 2001:4)

32 VIKTIG NYHET I (AFS 2017:3) ÄR ATT PANNOPERATÖREN SKALL HA ETT PANNKÖRKORT

33 EXEMPEL PÅ UTBILDNING

34

35

36 DAGS FÖR AVDELNINGEN KOTTAR & PINNAR

37 VATTENRÖRSPANNA

38 ÅNGPANNOR FÖR PELLETS (VATTENRÖRSPANNOR) Bi Comb S HP, kg/h Max 40 bar Bi Comb SGM HP, kg/h Max 40 bar

39 PUMPTEKNIK Ånga- och kondensatpumpar Pumpteknik Marija Zarins

40 PUMPTEKNIK

41 MATARVATTENPUMP

42 HÖGTRYCKSPUMP, I FLERSTEGSUTFÖRANDE Hög verkningsgrad Höga flöden höga tryck 450m³/h 1600m Höga temperaturer Lågt NPSH

43 SIDOKANALPUMP MED NPSH-HJUL Låga flöden-höga tryck 7,5m³/h 320m Höga temperaturer Självsugande Hanterar gaser Lågt NPSH

44 INLINE, FLERSTEGSPUMP Hög driftsäkerhet Hög verkningsgrad Temperaturer upp till C Platsbesparande 90m³/h 150m

45 VATTENNORMPUMP Hög verkningsgrad Modulkonstruktion Hög tillförlitlighet Temperaturer upp till C 1800m³/h 140m

46 VATTENNORMPUMP INLINEUTFÖRANDE Hög verkningsgrad Modulkonstruktion Hög tillförlitlighet Temperaturer upp till C 330m³/h 60m

47 VAD BESTÄMMER PUMPTYPEN? Vad behöver pumpleverantören för information: Flöde, Q (m³/h) Tryckhöjd, H (m) Media Temperatur, T ( C) NPSH

48 PUMPSTORLEK

49 PUMPTEORI-PUMPKURVAN

50 PUMPTEORI-STATISK HÖJD

51 Effektbehov Verkningsgrad Erf. NPSH Total uppfordringshöjd Qmin 40 Qmin LÄSA PUMPKURVA 30 [m] 20 Qmin Qmax /138.0/ [m³/h] [m] [m³/h] [%] [m³/h] [kw] [m³/h] Flöde

52 NPSH Net Positive Suction Head Skillnaden mellan totaltrycket på pumpens sugsida och vätskans ångbildningstryck mätt i meter vätskepelare.

53 NPSH Enkelt räkneexempel

54 RISKER Kavitation För liten pump För stor pump Uppriktningsfel Uppstartsfel

55 MINFLÖDESVENTIL Skyddar pumpen Säkerställer pumpens min.flöde

56 ENERGIEFFEKTIVITET-LCC

57 ARMATURER Avstängning Hampus Helgegren

58 TRYCK OCH TEMPERATUR Designtryck Driftstryck Klassning PN-klass: Anger ventilens maximala invändiga arbetstryck (i bar) vid 20 ºC.

59 ARMATUR I ÅNG- OCH KONDENSATSYSTEM ALLMÄN DEL Tryck Temperatur Begrepp PN, DN Media Anslutningsform Tryckfall Installation

60

61 MEDIA Materialval Ventilhus Tätningsmaterial Konstruktion Risker vid läckage mot atmosfär

62 ANSLUTNINGSFORMER Flänsanslutning Inspänning mellan flänsar Svetsanslutning Gänganslutning Clamp Skärringskoppling Klämringskoppling

63 NOMINELL DIAMETER, DN Innerdiameter på anslutningen, t.ex. flänsanslutning DN mm

64 TRYCKFALL Kv = Ventilkapacitet vid den aktuella öppningsgraden då tryckfallet är 1 bar (100 kpa). Kvs = Den utvalda ventilens Kv-värde vid fullt öppen ventil. Önskvärt vid avstängningsventiler är låga tryckfall för att minimera energiförlust.

65 INSTALLATIONSLÄGE Inbyggnadsläge påverkar val av konstruktion Horisontellt/vertikalt Stigrör/fallrör Högpunkt/långpunkt Raksträckor

66 VENTILTYPER Smutsfilter Backventiler Reducerventiler Kägelventiler Kilslidsventiler Nålventiler Kulventiler Kulsektorventiler Vridspjällventiler Reglerventiler Ångfällor (dag 2) Säkerhetsventiler (dag 2)

67 SMUTSFILTER Före känslig utrustning Maskvidd kontra tryckfall och igensättning Ev. renblåsning under drift Differenstryckmätning Installation vinklad på ånga

68 BACKVENTILER Ringbackventil Spjällbackventil, vid större DN Klaffbackventil Kägelbackventil

69 VAL AV BACKVENTIL ATT TÄNKA PÅ Installationsplats Dimension kontra flöde Pulserande flöde? Media

70 REDUCERVENTILER Tryckreducering av ånga med kondensatkärl Självverkande

71 AVSTÄNGNINGSVENTILER Kägelventiler Kilslidsventiler Nålventiler Kulventiler Kulsektorventiler Vridspjällventiler

72 LÄCKAGEKLASSER ISO ISO-5208 utgåva 2, anger maximalt tillåten läckageklass för ventiler vid kontroll i samband med tillverkningen av avstängningen. Avblåsning sker mot atmosfären. Läckageklasser A B C D Vätska Inget synligt läckage 0,01 mm3/s x DN 0,03 mm3/s x DN 0,1 mm3/s x DN under kontrolltiden Gas 0,3 mm3/s x DN 3 mm3/s x DN 30 mm3/s x DN Läckageklass A motsvarar Klass 3 enligt ISO 5208, utgåva 1. Läckageklass B motsvarar Klass 2 enligt ISO 5208, utgåva 1. Läckageklass C, ny klass. Läckageklass D motsvarar Klass 1 enligt ISO 5208, utgåva 1.

73 MANÖVRERING - HAND

74 MANÖVRERING - MANÖVERDON 90 eller linjär (flervarvsdon)? Elektriskt/Pneumatiskt? On/off eller reglerande? Ventiltyp? Vridmoment? Snabbt eller långsamt don (Tryckslag)? Fail-safe? ATEX? SIL?

75 KÄGELVENTILER Styrkor: Stort temperatur-/tryckområde Långsam flervarvsmanövrering Kan användas som strypventil Svagheter: Stort tryckfall Mått/vikt Krävs flervarvsdon

76 KÄGELVENTIL MED VECKBÄLG Styrkor: Samma som kägelventil utan bälg Hög täthet mot atmosfär Ergonomi - lågt moment Sekundär packning Svagheter: Samma som kägelventil Känslig för tryckslag

77 KILSLIDVENTILER Styrkor: Lågt tryckfall Temperatur-/tryckområde Långsam flervarvsmanövrering Svagheter: Mått/vikt Känslig för föroreningar (stort säte) Svår att automatisera Dyr jämfört med kägelventil i små DN

78 NÅLVENTILER Styrkor: Temperatur-/tryckområde Kan användas för reglering Manometer-/kontrollmanometerventil Panelmontage Svets, gänga Svagheter: Tryckfall

79 KULVENTILER Styrkor: Lågt tryckfall Täthet Mått/vikt Lätt att automatisera Svagheter: Temperaturområde ¼-varv manövrering (tryckslag) Borrade kulor (kondensat) Olämplig för ånga

80 KULSEKTORVENTILER Styrkor: Temperatur-/tryckområde Mått/vikt Kan användas för reglering Täthet Enkel att automatisera Svagheter: Dyrare är kulventil Sämre reglering jmf reglerventil Enbart i rostfritt syrafast stål

81 VRIDSPJÄLLVENTILER Styrkor Lågt tryckfall Mått/vikt Flexibel tätning Enkel reglering Lätt att automatisera Svagheter Tryckslag Sämre reglering jmf reglerventil

82 AUTOMATISERING Reglering Hampus Helgegren

83

84 VAD ÄR REGLERING/AUTOMATION Process Verkställande del -Manöverdon Mätinsamlande del -Instrument Beslutfattande del (Regulator)

85 INSTRUMENT Tryck Temperatur Nivå Flöde

86 VAL AV INSTRUMENT Vad vill du mäta Vilken information, utsignal Media Tryck Temp Installationsplats Andra krav, certifikat mm

87 AUTOMATISERING AVSTÄNGNINGSVENTILER 90 eller linjär (flervarvsdon) Elektriskt/Pneumatiskt On/off eller reglerande Styrsignal Ventiltyp Snabbt eller långsamt don (Tryckslag) Fail-safe ATEX SIL Vridmoment

88 EXEMPEL PÅ REGLERING Bör-värde Regulator Är-värde Styrsignal T Givare

89 REGULATORER PI - vanligast Olika insignaler Olika utsignaler Här ställs börvärdet 4-20mA, 0-10V, PT100 mm samt datorbaserade språk i PLC-control

90 AUTOMATISERADE REGLERVENTILER Pneumatisk 2-vägsventil Elektrisk 2-vägsventil Pneumatisk 3-vägsventil Elektrisk 3-vägsventil

91 PNEUMATISKA REGLERVENTILEN, EXEMPEL 6bar Börvärde T 0-6bar, 4-20mA, 0-10V PT mA Öka, minska 0-100% Lägesåterföring

92 ELEKTRISKA REGLERVENTILEN 24, 110, 230 el 400V Börvärde T 4-20mA, 0-10V PT mA

93 VAL AV NOMINELL DIAMETER, DN Vatten max 5 m/s Ånga mättad max 50 m/s Ånga överhettad max 100 m/s Gas max 50 m/s Hetolja max 3-5 m/s

94 VAL AV MANÖVERDON Val av elställdon Säte Diff. tryck Val av pneumatiskt. Fail to open/close Säte Diff. tryck

95 Industri 4.0 Initiativ från Tyska regeringen för den fjärde industriella generation, där allt är uppkopplat Industriell digitalisering, IOT (Internet of things), Smarta fabriker IO link Delat interface mot världen Samlar information om processen för att optimera underhåll, optimera affärsvägar, resultat blir färre driftsstopp, snabba handelsvägar

96 TRYCKAVSÄKRING Tryckavsäkring Torbjörn Sellersjö

97 TRYCKAVSÄKRING

98 RELATIONER MELLAN TRYCKNIVÅER

99 GÄNGADE SÄKERHETSVENTILER G1/2...G1 Öppn.tryck 0,1 700 bar Segjärn, rostfritt Även med flänsar

100 FLÄNSADE SÄKERHETSVENTILER Flänsade anslutningar DN PN Öppn.tryck 0,1 40 bar Gråjärn, segjärn, stål och rostfritt

101 HÖGTRYCKSVENTILER, FLÄNSAT >PN40 Flänsade anslutningar DN PN Öppn.tryck 2,5 300 bar Stål, rostfritt stål, specialstål

102 LINADE SÄKERHETSVENTILER DN PN Öppn.tryck 0,1..16 bar

103 HYGIENISKA SÄKERHETSVENTILER

104 TILLSATSBELASTADE SÄKERHETSVENTILER

105

106 EN SÄKERHETSVENTIL. skall automatiskt, enbart med fluiden som hjälp, släppa ut en viss mängd av detta för att förhindra att högsta tillåtna tryck överskrids. Skall efter viss trycksänkning därefter automatiskt stänga och därmed förhindra att ytterligare fluidflöde släpps ut Hålla tätt Öppna Avblåsa Stänga Hålla tätt

107 UPPBYGGNAD FJÄDERBELASTAD SÄKERHETSVENTIL

108 LÄTTVERK ELLER KÅPA Öppet lättverk Gastätt lättverk Gastät kåpa - synligt för test! - skyddat för test! - skyddat och säkrat

109 MOTTRYCKSKOMPENSERANDE OCH TÄTANDE VECKBÄLG

110

111 DE TRE KARAKTÄRISTIKERNA Höglyftande Normal Proportionell säkerhetsventil säkerhetsventil säkerhetsventil

112 ATT TÄNKA PÅ 1

115 ATT TÄNKA PÅ 4 Nedblåsning Öppningstryck Ånga/luft/gas Vätska 3,0 barg max 10% av Pö max 20% av Pö < 3,0 barg max 0,3 bar av Pö max 0,6 bar av Pö

116 ATT VETA FÖR RÄTT VAL AV SÄKERHETSVENTIL Termisk expansion, krav på avblåsningskapacitet Kapacitet (i rätt sort!) Fluid Temperatur Krav på material, ytfinhet etc Anslutningsform Tryckklass Öppningstryck Intyg (inställnings-, ytfinhets-, avfettnings-, 2.2, 3.1, TÜV etc.) Besiktning (Inspecta, Dekra, TÜV etc.) Klassning Lloyd s etc. Erfordras speciell förädling (avfettning etc)

117 BERÄKNING AV ÅNGFLÖDE EFTER EN REDUCER- ELLER REGLERVENTIL Exempel ångsystem: p1=16 barg Avsäkringstryck före reducer-/reglerventil P2=9 barg Säv öppningstryck p2 > p1/2 Dvs icke kritiskt flöde. V1=0,19m³/kg Ångans specifika volym vid T1 och p2 p1-p2=7 bar kvs DN25-ventil = 9,2

118 DIMENSIONERING, UTFÖRLIG INFORMATION Kräv detta av din leverantör!

119 LJUDDÄMPARE, RÄTT DATA = OPTIMERAD PRODUKT Max ljudnivå db (A) x meter från ljuddämpare Öppningstryck säkerhetsventil (-er) Max kapacitet säkerhetsventil (-er) Tillgängligt tryck ljuddämparen kan ta = 15% (35%) av öppningstrycket reducerat med tryckförlusten i utloppsledningen Konstruktionstemperatur Konstruktionstryck Speciell ytbehandling Tryckklass på inloppsfläns (-ar)

120 ÅNGFÄLLOR Ångfällor Manuel Costa

121 VAD KAN VI KRÄVA AV ÅNGFÄLLOR Evakuera luft och ej kondenserbara gaser Avleda kondensat Varierande kapacitet och tryck Inget ångläckage

122 OLIKA TYPER AV ÅNGFÄLLOR Termostatiska: Arbetar på skillnaden i temperatur mellan mättad ånga och till viss grad underkylt kondensat. Varianter: Kapselfälla och bimetallfälla -Kapsel -Bimetall Mekaniska: Arbetar på skillnaden i densitet mellan ånga och kondensat. Varianter: Flottörfälla -Flottör

123 ÅNGFÄLLA KAPSELTYP Dränering av rörsystem och följeledningar Positiva egenskaper Bra för varierande belastning Invändig backventilfunktion Utvändigt snedställt smutsfilter Effekt/begränsning Viss uppdämning av kondensat pga ca 10 C underkylning

124 ÅNGFÄLLA BIMETALL Dränering av rörsystem och följeledningar. Positiva egenskaper Okänslig för vattenslag Inget ångläckage p.g.a underkylning 15-30grC Stort tryckområde Kan användas för överhettad ånga Begränsningar Uppdämning av kondensat p.g.a underkylning Högt mottryck AT4442C

125 ÅNGFÄLLA FLOTTÖRAVLEDARE Dränering av huvud- och ångledningar, fördelningslådor samt för processapparater. Positiva egenskaper: Ingen uppdämning av kondensat God avluftningsförmåga Bästa val vid temperaturreglerande installationer AT4494C