Rekuperace / Rekuperace odpadního tepla Siemens Mohelnice

Rekuperace odpadního tepla Siemens Mohelnice

Předmětem projektu byla realizace rekuperace – využití odpadního tepla spalin tavících pecí a linky SOP pro vytápění prostor hal investora. Předmětem díla byla dodávka tří technologických zařízení pro zpětný zisk tepla. Konkrétně se jedná o instalaci technologie rekuperace pomocí výměníků spaliny / vzduch na provozech investora Plynová tavící pec STRIKO – provoz Slévárna, Plynová tavící pec STRIKO – provoz Rotory a Spaliny impregnační linky SOP – provoz Rotory.

Předmětem projektu je větrání a vytápění výrobních hal investora pomocí využití odpadního tepla stávajících technologických zařízení. Jedná se o dodávku tří technologických zařízení pro zpětný zisk tepla. Konkrétně se jedná o instalaci technologie rekuperace pomocí výměníků spaliny / vzduch na provozech investora:

  • PS01 Plynová tavící pec STRIKO – provoz Slévárna
  • PS02 Plynová tavící pec STRIKO – provoz Rotory
  • PS03 Spaliny impregnační linky SOP – provoz Rotory

Součástí dodávky byly následující služby a činnosti:

  • Měření potenciálu využití rekuperace pecí a linky SOP
  • Sestavení studií rekuperace s určením investičních a provozních nákladů
  • Zpracování projektové dokumentace všech provozních souborů
    • Stavební část
    • Strojní část – výměníky, potrubní rozvody, ocelové konstrukce
    • Elektro a MaR
  • Zajištění veškerých dodávek a realizace montáží
  • Dodavatelská dokumentace
  • Revize a předání díla

PS01 – Plynová tavící pec STRIKO – provoz Slévárna

Cílem projektu je instalace technologie umožňující využití odpadního tepla spalin tavící pece pro vytápění prostoru haly investora. Výměník by měl posloužit jako úsporné opatření pro stávající systém vytápění.

Základní popis návrhu využití odpadního tepla:

  • Pro využití odpadní energie – rekuperace, bude do cesty spalin instalován tepelný výměník SPALINY / VZDUCH, který bude dimenzován pro celý rozsah teplotního a výkonového průběhu – dle výše uvedených výsledků měření.
  • Výkon výměníku bude 500kW.
  • Tepelný výměník bude instalován nad pec, do prostoru stávajícího výduchového potrubí.
  • Umístění výměníku bude na stávající ocelovou konstrukci, která bude staticky prověřena a popřípadě upravena.
  • Výměník bude sloužit k ohřevu vzdušniny nasávané ve vnitřním prostoru haly.
  • Pomocí distribučního ventilátoru a systému regulačních klapek bude řízeno ochlazování výstupních spalin na teplotu vyšší, než je teplota rosného bodu (předpoklad 95°C).
  • Ohřátá vzdušnina (s regulací teploty 55 – 70°C) bude vyduchována do pracovního prostoru haly (přesné místo bude investorem upřesněno)
  • Využití tepla pro předehřev spalovacího vzduchu pece není vhodné, neboť systém přívodního vzduchu k hořákům tavící pece má maximální povolenou teplotu určenou výrobcem pouze 80°C.
  • Celý systém bude konstruován pro provoz léto / zima, kdy v provozu léto bude veškerá tepelná energie vyduchována do venkovního prostoru bez využití.

Nová ocelová konstrukce

Nová ocelová plošina slouží k umístění technologie – výměníku a k uložení potrubí. Součástí plošiny pro technologii je obslužná plošina, která je pokryta pochozím roštem s nosným páskem.

PS02 – Plynová tavící pec STRIKO – provoz Rotory

Pro využití odpadního tepla tavící pece STRIKO bude použit tepelný výměník s kapacitou 300kW s tím, že při vyšších energetických hladinách spalin bude část nevyužitého tepla odcházet volně komínem.

Základní popis návrhu využití odpadního tepla:

  • Pro využití odpadní energie – rekuperace, bude do cesty spalin instalován tepelný výměník SPALINY / VZDUCH, který bude dimenzován pro rozsah teplotního a výkonového průběhu – dle výše uvedených výsledků měření.
  • Výkon výměníku bude 300kW.
  • Tepelný výměník bude instalován nad pec, do prostoru stávajícího výduchového potrubí.
  • Umístění výměníku bude na stávající ocelovou konstrukci, která bude staticky prověřena a popřípadě upravena.
  • Předpokládáme zvětšení stávajícího prostupu střechou pro umístění výměníku.
  • Výměník bude sloužit k ohřevu vzdušniny nasávané ve vnitřním prostoru haly.
  • Pomocí distribučního ventilátoru a systému regulačních klapek bude řízeno ochlazování výstupních spalin na teplotu vyšší, než je teplota rosného bodu (předpoklad 95°C).
  • Ohřátá vzdušnina (s regulací teploty 55 – 70°C) bude vyduchována do pracovního prostoru haly (přesné místo bude investorem upřesněno)
  • Využití tepla pro předehřev spalovacího vzduchu pece není vhodné, neboť systém přívodního vzduchu k hořákům tavící pece má maximální povolenou teplotu určenou výrobcem pouze 80°C.
  • Celý systém bude konstruován pro provoz léto / zima, kdy v provozu léto bude veškerá tepelná energie vyduchována do venkovního prostoru bez využití.

Nová ocelová konstrukce

Nová plošina slouží k umístění technologie – výměníku a k uložení potrubí. Součástí plošiny pro technologii je obslužná plošina, která je pokryta pochozím roštem s nosným páskem 30×3. Na obslužnou plošinu vede přístupový žebřík s ochranným košem. Žebřík začíná ve výšce 2 500 mm od podlahy, ve spodní části se předpokládá použití odnímacího žebříku, který není součástí tohoto projektu.

PS03 – Spaliny impregnační linky SOP – provoz Rotory

Cílem projektu je navrhnout využití odpadního tepla spalin linky SOP pro vytápění prostoru haly investora. Výměník by měl posloužit jako úsporné opatření pro stávající systém vytápění.

Pro využití odpadního tepla impregnační linky SOP bude použit tepelný výměník s kapacitou 350kW s tím, že při vyšších energetických hladinách spalin bude část nevyužitého tepla odcházet volně komínem.

Základní popis návrhu využití odpadního tepla:

  • Pro využití odpadní energie – rekuperace, bude do cesty spalin instalován tepelný výměník SPALINY / VZDUCH, který bude dimenzován pro rozsah teplotního a výkonového průběhu – dle výše uvedených výsledků měření.
  • Výkon výměníku bude 350kW.
  • Tepelný výměník bude instalován nad impregnační linku, do prostoru stávajícího výduchového potrubí.
  • Umístění výměníku bude na novou ocelovou konstrukci, která bude umístěna s ohledem na stávající technologie.
  • Výměník bude sloužit k ohřevu vzdušniny nasávané ve vnitřním prostoru haly.
  • Pomocí distribučního ventilátoru a systému regulačních klapek bude řízeno ochlazování výstupních spalin na teplotu vyšší, než je teplota rosného bodu (předpoklad 95°C).
  • Ohřátá vzdušnina (s regulací teploty 55 – 70°C) bude přivedena na vstup stávajících vzduchotechnických jednotek
  • Celý systém bude konstruován pro provoz léto / zima, kdy v provozu léto bude veškerá tepelná energie vyduchována do venkovního prostoru bez využití.

Nová ocelová konstrukce

Nová plošina slouží k umístění technologie – výměníku rekuperace a k uložení potrubí. Nosná ocelová konstrukce plošiny je navržena z profilů HEA140 a U140. Zavětrování je provedeno z profilu L60x6. Podrobné informace o tvaru konstrukce jsou patrné z výkresové dokumentace.

Systém měření a regulace

Spaliny jsou z pece odváděny přes rekuperátor, kde dochází k jejich ochlazování pomocí chladícího vzduchu. Množství chladícího vzduchu je regulováno dvojklapkou K3 (dva pohony), která je řízena od teploty výstupních spalin T2 tak, aby nedošlo k poklesu teploty spalin pod bod kondenzace.

Teplota vzduchu pro vytápění haly je snímána teplotou T3, které ovládá bypassovou klapku K4. Výsledný vzduch pro vytápění haly je směs teplého vzduchu z rekuperátoru a vzduchu z chladného by-passu. Otáčky ventilátoru V1 jsou řízeny frekvenčním měničem, který je řízen čidlem tlaku P1.

Směs chladícího vzduchu pro chlazení rekuperátoru je tvořena směsí vzduchu z prostoru haly a z vnějšího prostředí. Poměr směsi je řízen klapkami K1 a K2, které jsou řízeny teplotou T1. Klapky K1 a K2 jsou rozměrově stejné a pracují pospolu tak, aby byly v součtu otevřeny na 100%

Výhledově bude do systému doplněno čidlo teploty T4, snímající teploty spalin přímo za zdrojem spalin, které bude řídit přepínání klapek K5a a K5b tak, aby automaticky docházelo k odstavení rekuperátoru při snížení teploty spalin za zdrojem pod stanovenou mez.