A: Correcte regeling van de stoomdruk is vaak cruciaal bij het ontwerp van stoomsystemen, omdat de stoomdruk de stoomkwaliteit, de stoomtemperatuur en het warmteoverdrachtsvermogen van de stoom beïnvloedt. De stoomdruk beïnvloedt ook de condensaatafvoer en de secundaire stoomproductie.
Leveranciers van stoomketels zijn van mening dat ze het aantal ketels en de kosten van de ketelinstallaties moeten beperken. Daarom zijn stoomketels doorgaans zo ontworpen dat ze onder hoge druk werken.
Wanneer de ketel in werking is, is de werkelijke werkdruk vaak lager dan de ontwerpwerkdruk. Hoewel de prestaties bij lage druk liggen, zal het rendement van de ketel naar verwachting toenemen. Bij lage druk zal de output echter afnemen, waardoor de stoom "water meeneemt". Dampoverdracht is een belangrijk aspect van de stoomfiltratie-efficiëntie en dit verlies is vaak moeilijk te detecteren en te meten.
Daarom produceren ketels over het algemeen stoom onder hoge druk, d.w.z. ze werken op een druk die dicht bij de ontwerpdruk van de ketel ligt. De dichtheid van hogedrukstoom is hoog en de gasopslagcapaciteit van de stoomopslagruimte zal ook toenemen.
De dichtheid van hogedrukstoom is hoog en de hoeveelheid hogedrukstoom die door een pijp met dezelfde diameter stroomt, is groter dan die van lagedrukstoom. Daarom gebruiken de meeste stoomleveringssystemen hogedrukstoom om de afmetingen van de leveringsleidingen te verkleinen.
Verlaagt de condensaatdruk op het gebruikspunt om energie te besparen. Door de druk te verlagen, daalt de temperatuur in de stroomafwaartse leidingen, worden stationaire verliezen verminderd en ook de verliezen door flashstoom tijdens de afvoer van de condensaatval naar de condensaatopvangtank.
Opgemerkt dient te worden dat het energieverlies door vervuiling afneemt als het condensaat continu en bij lage druk wordt afgevoerd.
Omdat dampspanning en temperatuur met elkaar samenhangen, kan bij sommige verwarmingsprocessen de temperatuur worden geregeld door de druk te regelen.
Deze toepassing is terug te vinden in sterilisatoren en autoclaven, en hetzelfde principe wordt gebruikt voor oppervlaktetemperatuurregeling in contactdrogers voor papier- en golfkartontoepassingen. Bij verschillende contactrotatiedrogers is de werkdruk nauw verbonden met de rotatiesnelheid en warmteafgifte van de droger.
Drukregeling is ook de basis voor temperatuurregeling van warmtewisselaars.
Bij dezelfde warmtebelasting is het volume van de warmtewisselaar die met lagedrukstoom werkt groter dan dat van de warmtewisselaar die met hogedrukstoom werkt. Lagedrukwarmtewisselaars zijn goedkoper dan hogedrukwarmtewisselaars vanwege hun lage ontwerpvereisten.
De structuur van de werkplaats bepaalt dat elk apparaat een maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) heeft. Als deze druk lager is dan de maximaal mogelijke druk van de aangevoerde stoom, moet de stoom worden ontlucht om ervoor te zorgen dat de druk in het stroomafwaartse systeem de maximale veilige werkdruk niet overschrijdt.
Veel apparaten vereisen het gebruik van stoom met verschillende drukken. Een specifiek systeem zet gecondenseerd water onder hoge druk om in flashstoom onder lage druk voor andere verwarmingstoepassingen om energie te besparen.
Wanneer de hoeveelheid gegenereerde flashstoom onvoldoende is, is het noodzakelijk om een stabiele en continue toevoer van lagedrukstoom te handhaven. Hiervoor is een drukreduceerventiel nodig om aan de vraag te voldoen.
De regeling van de stoomdruk wordt weerspiegeld in de hefboomverbindingen van stoomopwekking, -transport, -distributie, warmtewisseling, condenswater en flashstoom. Het op elkaar afstemmen van de druk, warmte en stroming van het stoomsysteem is de sleutel tot het ontwerp ervan.
Geplaatst op: 30 mei 2023
