Tehnologija industrijskih kotlova
za početnike
2 | Tehnologija industrijskih kotlova za početnike
Sadržaj
4
Toplota za grejanje / Toplota za izvođenje procesa i područja primene
5
Voda i vodena para kao prenosnici toplote
6
Konstrukcija industrijskog kotla
7
Princip rada postrojenja industrijskog kotla 8
Primena kotlovskih postrojenja u praksi
10 Bosch Industriekessel
Tehnologija industrijskih kotlova za početnike | 3
Simboli korišćeni
u ovoj brošuri
Olovka: Tekst je složenijeg karaktera. Najbolje je da na bloku za beleške zapišete
šta ste pročitali, kako bi kasnije, na sledećem poslovnom sastanku, bili u stanju da
iskoristite svoje stečeno znanje.
Sijalica: Ovim simbolom objasniće vam se neki pojmovi, na novi način, drugačiji
od uobičajenog, o činjenicama o kojima normalno ne razmišljamo, ali koje
su fascinantne.
Informacije manjeg značaja: doduše interesantne, ali ih ne treba pamtiti. Možda će
vam biti potrebne na nekim poslovnim sastancima.
4 | Tehnologija industrijskih kotlova za početnike
Toplota za grejanje / Toplota za izvođenje procesa
i područja primene
Toplota je osnova svakog života. To ćete i sami osetiti kada vam se npr. pokvari jogurt zbog frižidera
koji više ne radi. Ako bi se koristila samo toplota od sunčevih zraka, veliki delovi zemljine kugle bili
bi nenastanjeni. Zavisno od geografskog položaja i godišnjeg doba, zbog toga je potrebno veštačko
grejanje (toplota za grejanje). Pored toga postoji veliki broj tehnoloških procesa koji su mogući samo
uz dovođenje toplote, kao npr. procesi kuvanja i čišćenja u prehrambenoj industriji i industriji pića.
Takođe i u mnogim drugim granama industrije, kao što je industrija papira, industrija građevinskog
materijala, hemijska industrija ili tekstilna industrija, mnogi procesi se odvijaju isključivo uz dovođenje
toplote (toplote za izvođenje procesa).
Područja primene industrijskih kotlovskih postrojenja
Grejanje
Prehrambena
industrija
Industrija papira
Industrija pića
Industrija
građevinskog
materijala
Čišćenje
Hemijska
industrija
Tekstilna
industrija
Tehnologija industrijskih kotlova za početnike | 5
Voda i vodena para kao prenosnici toplote
Toplota je potrebna za grejanje zgrada i za mnoge industrijske procese. Zamislite da se svaki pojedinačni
proces ili zgrada moraju zasebno zagrevati. Često hvatanje za novčanik verovatno bi proizvelo više
toplote trenja nego što bi proizveli mnogi individualni sistemi grejanja - a sve zbog manje efikasnosti takvih
sistema. Zbog toga se potrebna količina toplote najčešće proizvodi centralno i distribuira preko sredstva
za transport toplotne energije, tzv. medija prenosnika toplote. Ovaj medij prenosnik toplote transportuje se
do potrošača toplotne energije, gde se toplota predaje potrošačima, a ohlađeni medij prenosnik toplote
ponovo se vraća do centralnog generatora toplote na ponovno zagrevanje.
Voda, odnosno vodena para kao mediji prenosnici toplote poseduju mnoga povoljna svojstva, kao što je
npr. velika apsorpcija energije i jednostavna mogućnost transporta. Ovi mediji prenosnici toplote su svuda
dostupni i ekološki su prihvatljivi (osim ako ne pokušate ključalom vodom zalivati vaš vrt, što on verovatno
ne bi preživeo). Temperatura ključanja vode pri atmosferskom pritisku relativno je niska. Ako se žele
proizvesti temperature više od 100 °C, u tom slučaju medij prenosnik toplote treba staviti pod pritisak, i na
taj način povisiti temperatura ključanja.
Za pripremu brze hranu pri 120 °C
u fritezi, npr. prženja krompirića,
potrebno je izuzetno kratko vreme.
Svaki ekspres lonac npr. koristi ove fizičke
zakonitosti. Budući da je ekspres lonac
gasnonepropusno zatvoren poklopcem, pri
temperaturi ključanja (temperatura ključanja
je cca. 100 °C pri atmosferskom pritisku od
cca. 1 bar) proizvedena vodena para ne
može izaći napolje. Pritisak u ekspres loncu
se povišava, što istovremeno rezultuje
povišenjem temperature ključanja. Pritisak
se pomoću sigurnosnog ventila reguliše
na približno jedan bar iznad atmosferskog
pritiska. Kao rezultat toga, temperatura u
ekspres loncu nije samo 100 °C, kao što bi
bila u otvorenom loncu, nego 120 °C.
Zbog toga se namirnice u ovakvom loncu
brže skuvaju.
6 | Tehnologija industrijskih kotlova za početnike
Konstrukcija industrijskog kotla
Industrijska kotlovska postrojenja mogu raditi sa znatno višim pritiscima nego ekspres lonci.
Proizvode se zavarivanjem od čeličnih limova debljine do 35 mm, zbog čega se mogu postići radni
pritisci do 30 bar i viši. Takođe je važna stabilna i robusna konstrukcijska izrada kotla - ako jedan
takav kotao ne bi podneo radne pritiske, mogle bi nastati sile eksplozije uporedive sa snagom
eksplozije jedne tone plastičnog eksploziva (s time se ne može uporediti proključalo mleko u kuvalu).
Svaki takav pojedinačni kotao može proizvesti toplotni efekat do 38 MW, što otprilike odgovara snazi
500 motornih vozila srednje klase VW Golf. Do pet kotlova moguće je ekonomično kombinovati.
Jedan takav industrijski kotao napunjen vodom i spreman za pogon može dostići težinu od 165 tona,
što odgovara težini cca. 120 vozila VW Golf.
Kod punog opterećenja jedan kotao ove veličine može 3000 litara lož ulja ili
odgovarajuću količinu prirodnog gasa pretvoriti u toplotnu energiju za grejanje ili
izvođenje procesa. Ova toplotna energija bila bi dovoljna za grejanje više
od 2000 porodičnih kuća.
Vrelovodni kotlovi, odnosno parni kotlovi su relativno identične konstrukcijske izrade (slika). Pritisno telo
kotla je ležeća cilindrična cev, s obe strane zatvorena komorama i po čitavom obimu toplotno izolovana.
U ovom pritisnom telu se nalazi plamena cev (1. promaja) koja se zagreva pomoću gorionika, a unutar
nje je ugrađena obrtna komora koja preusmerava proizvode sagorevanja i vodi ih u 2. prolaz produkata
sagorevanja. Na prednjoj strani kotla nalazi se spoljna obrtna komora koja ponovo preusmerava produkte
sagorevanja i vodi ih u 3. promaju cevi produkata, do kraja kotla. Vrelovodni kotlovi su tokom njihovog
pogona u normalnom slučaju kompletno napunjeni vodom. Parni kotlovi su međutim napunjeni vodom
samo do 3/4 zapremine. Gornju četvrtinu zauzima prostor vodene pare.
Zbog ogromnih količina vode i vođenja produkata sagorevanja u više stepena,
ovi se kotlovi nazivaju i 3-promajni blok kotlovi velikog vodenog prostora.
Tehnologija industrijskih kotlova za početnike | 7
Prikaz u preseku 3-promajnog parnog blok kotla velikog vodenog prostora
1
3
2
4
1
Dimovodni priključak prema
dimnjaku
2
Prolaz produkata sagorevanja
(2. promaja)
3
Plamena cev (1. promaja)
4
Gorionik
5
Prolaz produkata sagorevanja
(3. promaja)
5
Princip rada postrojenja industrijskog kotla
Srce postrojenja industrijskog kotla je vrelovodni ili parni kotao koji radi s određenom vrstom goriva.
Kotao zagreva ili isparava vodu koja se u njemu nalazi, a koja se kroz sistem cevovoda transportuje
do potrošača. Za slučaj vrelovodnog kotla, energiju za transport vrele vode proizvode pumpe, dok
se vodena para transportuje pod delovanjem sopstvenog, njoj svojstvenog pritiska. Ohlađena voda,
odnosno kondenzovana vodena para teče natrag do kotla gde se može ponovo zagrejati. Kako bi
se sprečila korozija kotla, gubici vode moraju se kompenzovati svežom, hemijski obrađenom vodom.
Dimni gasovi koji nastaju sagorevanjem goriva odvode se kroz dimnjak u atmosferu. Posebno
efikasni sistemi dodatno koriste preostalu toplotu sadržanu u dimnim gasovima.
8 | Tehnologija industrijskih kotlova za početnike
Primena kotlovskih postrojenja u praksi
Industrijska vrelovodna kotlovska postrojenja su vrlo slična kotlovima za grejanje u domaćinstvima.
Osnovna razlika je u tome da su ovi industrijski kotlovi znatno većih dimenzija, zbog čega je njihov
efekat grejanja dovoljan ne samo za domaćinstva nego i za hotele, bolnice, nebodere, industrijske
zgrade ili čitave gradske četvrti. Pojedinačni primeri primene su znatno raznovrsniji pri korišćenju
toplote za izvođenje procesa, koju proizvode postrojenja parnih kotlova. Ova kotlovska postrojenja za
proizvodnju zasićene vodene pare koriste se u velikom broju grana industrije. Ali, da li je to sve samo
vreli vazduh ili zašta se sve tačno vodena para koristi?
Odaberimo nekoliko industrijskih grana i razmotrimo primenu kotlovskih postrojenja:
Perionice i hemijske čistionice
U ovom slučaju je relativno jednostavno sagledati za koju je svrhu potrebna vodena para. Mrlje
i prljavština mnogo se lakše skidaju sa zagrejanom vodom za pranje. U našoj mašini za pranje
veša događa se isto, ali uz električno grejanje. U velikim perionicama ovaj način zagrevanja nije
ekonomičan, budući da je električna energija suviše skupa. Vodena para se može besprekorno
koristiti i za sekundarne procese, kao što je presovanje, mašinsko peglanje, ručno peglanje
ili završna obrada. Ovaj proces nam je poznat i na primeru kućnih parnih pegli - vodena para
jednostavno uklanja sve nabore na odeći.
Prehrambena industrija
Namirnice se tokom prerade moraju često zagrevati ili kuvati. Logički se nameće zaključak da je ovoj
industrijskoj grani potrebno obilje toplotne energije. Međutim, neki slučajevi primene vodene pare još
su uvek začuđujući; dobar primer za to je prerada krompira.
se pune hladnim krompirima velike pritisne posude, u koje se snažnim mlazom
uduvava vrela vodena para. Ovaj nagli dovod toplote rezultuje ljuštenjem ljuske
sa krompira, zbog čega nije više potrebno ručno ljuštenje. U tu svrhu ne
pokušavajte kao kuhinjsko pomagalo koristiti uređaj za čišćenje vodenom
parom iz vašeg podruma.
Pivare
Dobro je poznato da se kvalitetno i ukusno pivo sastoji od hmelja, slada i vode. Međutim, pre
probanja, pivo mora proteći složeni proizvodni proces: slad se melje i meša sa vodom. Ova mešavina
se mora zagrevati do različitih temperatura u toku dva do četiri sata. Pretpostavljate uz pomoć kojeg
medija prenosnika toplote se realizuje ovaj proces? Pomoću vodene pare prethodno proizvedene u
parnom kotlu. Zatim se dodaje hmelj i čitava mešavina se hladi. Nakon toga se dodaje kvasac koji
pospešuje proces fermentacije, što ima uticaj na ukus piva. Zavisno od vrste, pivo još mora sazreti
Tehnologija industrijskih kotlova za početnike | 9
u trajanju do 3 meseca, nakon čega se može puniti u boce ili buriće. I sada sledi najprijatniji deo,
konzumacija ohlađenog piva. Nakon ispijanja boca ili pražnjenja burića, one se u normalnom slučaju
vraćaju nazad u pivaru. Ovde se naravno moraju prvo očistiti pre nego što se ponovo napune pivom.
I za ovaj proces je ponovo potrebna vodena para za zagrevanje vode potrebne za pranje boca i burića.
Začuđujuće, zar ne?
Industrija građevinskog materijala
Za proizvodnju fazonskih elemenata isto tako su potrebne velike količine vodene pare. Sirovine, kao
što su pesak, kreč, voda, itd., mešaju se i cede u relativno slobodne kamene kalupe. Nakon toga se
ovakvi kameni blokovi jednostavno transportuju u velike posude pod pritiskom (autoklave), koje se
zatvaraju i u njih se uduvava vodena para. Pri temperaturama od cca. 200 °C i pritiscima od 16 bar,
ovi blokovi moraju određeno vreme očvrsnuti, nakon čega se mogu izvaditi kao završni kamen. Za
stabilnost naših današnjih građevinskih objekata možemo zahvaliti ovoj tehnologiji njihove proizvodnje.
Sanacija kanalizacionih cevi
Šta se događa kada kanalizacione cevi propuštaju? Ovaj problem se može rešiti radovima iskopa
podzemnih cevi i zamenom kanalizacionih cevi sa novim ili obnavljanjem crevima za sanaciju. Više
ili manje to su predimenzionisana creva koja se bez potrebe za iskopima uvlače unutar postojećih
kanalizacionih cevi i nakon toga naduvavaju vodenom parom. Pod delovanjem pritiska i temperature
vodene pare, ovo plastično crevo čvrsto prijanja uz unutrašnju površinu kanalizacione cevi i tako
sanirana kanalizaciona cev se može koristiti još niz godina.
... i još mnoge druge grane industrije












automobilska industrija
lakirnice
bolnice
čeličane
destilerije
drvena galanterija
elektroindustrija
farmaceutska industrija
industrija duvana
industrija keramike
industrija papira
industrija prerade metala












industrija sirovina
industrija stočne hrane
hemijska industrija
klanice
industrija pakovanja hrane
mlekare
odstranjivanje otpada
pekare
poljoprivreda
predionice
prerada drva
prerada kućnog otpada











prerada voća
proizvodnja autoguma
proizvodnja plastičnih masa
proizvodnja sira
proizvodnja staklenih vlakana
rafinerije
skladišni rezervoari
staklenici
štamparije
tkaonice
vulkanizacija
Vodena para pruža nezamislive mogućnosti primene. Postoji još mnogo industrijskih grana i namena u
kojima vodena para nalazi svoju primenu. Podsetite se, možda se setite još neke primene.
10 | Tehnologija industrijskih kotlova za početnike
Bosch Industriekessel inteligentna i modularna kotlovska postrojenja
Teleservice
Regulacija kotlova
BCO
BCO
UL-S
UNIVERSAL parni kotao
WA
Uređaj za
analizu vode
Bosch Industriekessel
Bosch Industriekessel je širom sveta već isporučio više od 100.000 kotlovskih sistema. U verne
klijente se mogu ubrojiti međunarodno priznate kompanije, kao što su Coca Cola, Nestle, Red Bull,
Unilever, Daimler, Vokswagen i još hiljade drugih kompanija.
U obim isporuke spadaju parni kotlovi u području kapaciteta proizvodnje vodene pare od 175 kg/h
do 55.000 kg/h, vrelovodni kotlovi za toplotne kapacitete do 38 MW i toplovodni kotlovi do 19,2
MW. Komponente kotlarnica modularne tehnologije olakšavaju projektovanje, izgradnju i pogon
kotlovskih postrojenja.
Tehnologija industrijskih kotlova za početnike | 11
Sistem upravljanja procesima
Sistem upravljanja
kotlovskim postrojenjem
SCO
WTM
Modul za
obradu vode
WSM
Servisni modul
napojne vode
CSM
Servisni modul
za kondenzat
Visokokvalitetna oprema s inteligentnim sistemima upravljanja i regulacije, najsavremenija
tehnologija gorionika i efikasniji uređaji za regeneraciju toplote, garantuju ekološki prihvatljiv,
ekonomičan i automatski pogon kotla. Servisna služba na raspolaganju je non-stop, svakodnevno.
Zahvaljujući gusto razgranatoj mreži ovlašćenih servisa garantuje se najkraće moguće vreme
pružanja servisnih usluga.
Proizvodnja kotlova:
Fabrika 1 Gunzenhausen
Bosch Industriekessel GmbH
Nünrnberger Straße 73
91710 Gunzenhausen
Nemačka
Fabrika 2 Schulungenhof
Bosch Industriekessel GmbH
Ansbacher Straße 44
91710 Gunzenhausen
Nemačka
Fabrika 3 Bischofshofen
Bosch Industriekessel Austria GmbH
Haldenweg 6
5500 Bischofshofen
Austrija
Kontakt u Srbiji:
Robert Bosch d.o.o.
Termotehnika - industrijski sistemi
Milutina Milankovića 11A
11070 Novi Beograd
Tel: +381 (11) 20 52 320 / 20 52 321
Fax: +381 (11) 20 52 389
www.bosch-industrial.com
© Bosch Industriekessel GmbH | Slike služe samo
kao primer | Zadržana prava na promene
Download

Tehnologija industrijskih kotlova za početnike