EE Metal
Redukcja strat cieplnych w przemyśle obróbki powierzchniowej
Najlepsze dostępne techniki (BAT)
Do BAT należy redukcja strat cieplnych poprzez:
- szukanie sposobów odzyskiwania ciepła
- zmniejszanie ilości powietrza odsysanego z powierzchni podgrzanych roztworów
- optymalizację składu roztworu wykorzystywanego w procesach i zakresu temperatur. Monitorowania temperatury procesów i kontroli w obrębie tych zoptymalizowanych zakresów
- izolację zbiorników zawierających podgrzany roztwór przy wykorzystaniu jednej lub więcej z poniższych technik:
- korzystanie ze zbiorników dwuwarstwowych
- korzystanie ze zbiorników izolowanych
- stosowanie izolacji
- izolację powierzchni ciepłych zbiorników przy użyciu sekcji izolacji pływającej, takich jak kule czy sześciokąty, z wyjątkiem, gdy:
- obrabiane elementy na wieszakach są małe, lekkie i mogłyby zostać usunięte przez izolację
- obrabiane elementy są na tyle małe, że mogłyby zebrać sekcje izolacyjne (na przykład karoseria pojazdów)
- sekcje izolacyjne mogą powlec elementy lub w inny sposób zakłócić obróbkę w zbiorniku.
Do BAT nie należy korzystanie z mieszania powietrzem podgrzanych roztworów, gdy spowodowane tym parowanie zwiększa zapotrzebowanie na energię.
Krótki opis techniczny
Jest normalną praktyką by minimalizować straty ciepła z roztworów technologicznych, ale faktycznie wykorzystywane techniki mogą zależeć od możliwości ponownego wykorzystywania ciepła, dostępności odnawialnych źródeł energii oraz lokalnych warunków klimatycznych.
Temperatury podgrzewanych procesów mogą być monitorowane ręcznie lub automatycznie (w zależności od wielkości i zapotrzebowania na energię podgrzewanego kotła), z automatycznym i/lub blokowanym sterowaniem.
Straty energii z powierzchni podgrzewanych roztworów technologicznych związane z temperaturami obróbki pokazuje, że najwyższe straty energii z powierzchni roztworu występują przy wyciągu powietrza i pobudzaniu cieczy. Wyciąg powietrza nad powierzchnią roztworów technologicznych zwiększa parowanie i przez to straty energii, które zmniejszają ilość wydobywanego gorącego powietrza i zmniejszają straty energii przez odparowanie.
W przypadku, gdy zaistnieje zakres temperatur dla procesu, temperatura może być kontrolowana, aby zminimalizować pobór mocy:
- temperatura pracy roztworów technologicznych, które wymagają ogrzewania może być zmniejszona,
- procesy, które wymagają chłodzenia mogą być obsługiwane w wyższych temperaturach.
Podgrzewane zbiorniki procesowe mogą być izolowane w celu zmniejszenia strat ogrzewania przez:
- zastosowanie zbiorników dwupłaszczowych
- zastosowanie preizolowanych zbiorników
- zastosowanie izolacji.
Pływające kule są szeroko stosowane do izolacji powierzchni roztworów bez ograniczania dostępu do przedmiotów obrabianych i substratów. Pozwalają one na przejścia mocowań, bębnów, spirali lub pojedynczych komponentów między nimi. Roztwory technologiczne mogą być ogrzewane przez energię pochodzącą z etapów procesu generujących energię. Woda z obiegu chłodzenia różnych roztworów technologicznych może być stosowana do ogrzewania roztworów o niższej temperaturze, napływającego powietrza, itp.
Alternatywnie, gorąca woda chłodząca gromadzona jest w centralnym zbiorniku i chłodzona przez odpowiednią pompę ciepła. Przyrost energii może być wykorzystywany do ogrzewania roztworów technologicznych do 65 ° C, lub do podgrzewania wody do innych celów.
Osiągnięte korzyści środowiskowe
Oszczędność energii.
Skutki przenoszenia zanieczyszczeń pomiędzy komponentami środowiska
Brak.
Dane operacyjne
Zasięgnij wsparcia technicznego przy zmianie temperatury pracy roztworów.
Możliwość zastosowania
Do wszystkich podgrzewanych roztworów.
Obniżenie temperatura eksploatacyjnej roztworów zależy od wsparcia ze strony własnych dostawców procesowych lub ekspertów wewnętrznych w opracowywaniu roztworów i procesów, które są opłacalne przy niższych lub wyższych zakresach temperatur. Może to być również czynnikiem w wyborze składu chemicznego roztworu procesowego.
Wiele roztworów ma wąski zakres działania, i nie może być eksploatowane na zewnątrz tych zakresów. Inne optymalne czynniki operacyjne muszą być rozważone, takie jak czas obróbki.
Przy anodowaniu, ciepło zużytych roztworów uszczelniających może być wykorzystane do ogrzania wody wykorzystywanej do nowego procesu uszczelniającego, za pomocą wymiennika ciepła lub przepuszczając przychodzącą zimną wodę przez gorący roztwór uszczelniający.
Przy automatycznych liniach, pływające kule mogą być przenoszone do zbiorników płuczących przez bębny lub komponenty. Kulki mogą zablokować przewody i spowodować uszkodzenie pomp i rur transportowych. Może to być ograniczone w pewnym stopniu przez wybór wielkości kul i instalowanie prostych przesiewaczy wstępnych w krytycznych rurociągach i urządzeniach.
Kulki mogą powodować problemy w utrzymaniu porządku w miejscu pracy przez wydostawanie się na zewnątrz zbiorników.
System może być stosowany w liniach manualnych oraz w zakładach automatycznych.
Ekonomia
Zastosowanie do wszystkich rozwiązań z podgrzewaną wodą.
Pływające kulki są tanie.
Inwestycje kapitałowe na zaawansowane systemy wymiany ciepła mogą być wysokie.
Korzyści z realizacji
Oszczędność i kontrola jakości procesu.
Przykład
Zakłady powierzchniowej obróbki metali
Najlepsze praktyki
REDUKCJA OBJĘTOŚCI ODCIĄGANEGO POWIETRZA
Najpowszechniej stosowany system wykorzystuje okapy odsysające umieszczone po bokach wejścia w przypadku przyrządów obróbkowych na trawersach i beczek do powlekania nad zbiornikami.
Wydajność odprowadzenia powietrza zależy od minimalnej prędkości powietrza (vx) koniecznej do pochwycenia unoszących się oparów lub mgieł z punktu położonego najdalej od okapu odprowadzającego.
Istnieją trzy sposoby zmniejszania ilości odprowadzonego powietrza:
- Redukcja wolnej przestrzeni nad zbiornikami: pokrywy przymocowane do zbiorników przy pomocy zawiasów, napędzane indywidualnie i automatycznie otwierające się i zamykające gdy przyrządy obróbkowe i cylindry wchodzą i wychodzą ze zbiorników to skuteczny, ale drogi projekt. Zwykle system ten połączony jest z urządzeniem zaprojektowanym do automatycznego zwiększania ilości odsysanego powietrza przy otwarciu pokrywy. Można osiągnąć zmniejszenie ilości odsysanego powietrza do 90%.
- System push-pull: metoda ta zaprojektowana jest do tworzenia przepływu powietrza na powierzchni kąpieli. Działa ona dzięki okapowi odprowadzającemu naprzeciwko dmuchawy. Na powierzchni roztworu roboczego nie może być żadnych ram ani przeszkód dla przepływu powietrza. W związku z tym zastosowanie tej metody jest ograniczone.
- Zamknięcie linii galwanotechnicznej: w ostatnim czasie dla niektórych instalacji udało się osiągnąć całkowitą segregację. Linia powlekania galwanicznego instalowana jest w wydzielonym obszarze, podczas gdy wszystkie czynności wykonywane w fabryce, systemy zarządzania fabryką i stacje ładunku/rozładunku znajdują się na zewnątrz. Ponieważ znaczna ilość odprowadzonego powietrza jest nadal konieczna do przeciwdziałania korozji sprzętu w obrębie wydzielonego obszaru, nie można oczekiwać oszczędności energii większych, niż w przypadku innych metod.