Sürdürülebilirlik ve verimlilik sektörde vazgeçilmezdir. Bugün, şüphesiz, sistem üreticileri ve operatörlerinin karşılaştığı en önemli zorluklar arasında sayılmaktadırlar. Bununla birlikte, proses havası üretimi, doğası gereği nispeten yüksek miktarda enerji gerektirir. Proses ısısı olarak bilinen büyük miktarda ısı enerjisi, proseste salınır. Sadece üretilen hava akışında değil, aynı zamanda motor, susturucu ve kompresörden kaynaklanan ısı kaybı nedeniyle akustik kabin altında da ortaya çıkar. Geçmişte, sıklıkla kullanılmadan kaldı.
Yüksek performanslı kompresör üreticisi olan AERZEN, bu ısı enerjisini pratik kullanıma sokmak için uzun zamandır yenilikçi çözümler geliştirmiştir. Sonuç olarak şirket, tesis operatörlerine tek bir kaynaktan ısı geri kazanımı için en ileri basınçlı hava teknolojisi ve doğru boyutta sistemler sunmaktadır.
Isı geri kazanım sistemi kurumunun sonucu olarak ortaya çıkacak potansiyel tasarruf şaşırtıcıdır: ısı enerjisinin yüzde 85'ine kadarı su ısıtma, kurutma işlemleri veya ön ısıtma brülörü havası gibi diğer işlemler için kolayca kullanılabilir. Isıtılan havanın dışarı atılmasından kaynaklı olanlar gibi enerji kayıplarından kaçınılmaktadır. Isı geri kazanımı, bu nedenle, hedeflenmiş, kaynakları koruyan enerji tasarrufu anlamına gelir.
Bir ısı geri kazanım sistemi için yatırım maliyetleri nispeten düşüktür ve enerji tasarrufu ile hızlı bir şekilde telafi edilir. Eski tesisler dahi çok fazla zaman ve para harcamadan uyarlanabilir ve optimize edilebilir. AERZEN, özel çözümler uygulamak üzere yardımcı olmaktan mutluluk duyacaktır. Isı geri kazanımı, çok çeşitli işlemler ve kullanımlar için uygulanabilir:
Her tesis tasarımcısının amacı, bir sürece sokulan enerjiden mümkün olan en verimli şekilde yararlanarak maliyetleri düşürmektir. Basınçlı hava üretimi alanında ısı geri kazanımı, bu zorluğun üstesinden gelmenin basit bir yoludur. Çalışan bir kompresörün neden ısı enerjisi ürettiğini ve bu enerjinin nasıl kullanılabileceğini anlamak üzere bir hava kompresörünün çalışma prensibine bakmak fayda sağlar:
Basınçlı hava üretildiğinde ortaya çıkan büyük miktardaki atık ısı, makinenin verimliliği hakkında hiçbir şey söylemez. Proses havası üretilirken ister istemez ortaya çıkan bir yan üründür. Tesis operatörleri, burada bulunan dev enerji potansiyelinin uzun zamandır farkında değiller. Kural olarak, ısı iki farklı yolla üretilir: bir taraftan ortamın düzenek tarafından sıkıştırılmasından ve diğer taraftan motor, kademe ve susturucu ve egzoz havası yağ soğutucusundan gelen atık ısı (soğutma havası).
Vidalı kompresörler ve pozitif deplasmanlı blowerler gibi makineler, emilen çevre havasını vidalar veya döner pistonlar aracılığıyla sıkıştırır. Bu hava sıkıştırma biçimi, emilen ortamı, örneğin hava veya gazı ısıtan termodinamik bir prosestir. Proses, fiziksel açıdan, elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürür. Kompresörler kullanıldığında, proses gazı 280°C'ye kadar yüksek sıcaklıklara ulaşabilir.
Proses havasından ısıyı geri kazanmanın mantıklı yaklaşımı eşanjör kullanmaktır; eşanjörler hava akışına entegre edildiğinde, su gibi bir ortam, bunun içinden akabilir ve önceden belirlenmiş bir sıcaklığa ısıtılabilir, aynı anda ısıyı hava akışından uzaklaştırabilir. Isıtılan su, proses veya servis suyu olarak yeniden kullanılabilir veya merkezi ısıtma sistemine beslenebilir. AERZEN, transfer edilebilir maksimum ısıyı minimum basınç kaybıyla dönüştüren, bu amaç için hassas bir şekilde tasarlanmış eşanjörler sunmaktadır.
Motor, yağ soğutucu, kompresör kademesi, döner piston kademesi, borular ve susturucu ısı yayınımı ile, düzeneğin akustik kabini altında ilave ısı enerjisi üretilir. Bu yüksek dereceye ısıtılan soğutma havası da pratik kullanıma sokulabilir. Isı, düzeneğe entegre edilmiş egzoz havası kanallarında birleştirilebilir ve bitişik odalara veya atölyelere ısıtma havası olarak taşınabilir. Sıcaklık kontrollü bir çıkış, hava akışını düzenleyebilir, böylece eşit bir ortam sıcaklığı elde edilir. Örneğin, yazın herhangi bir ısıtma gerekli değilse, fazla ısı dışarıya yönlendirilebilir.
Atıksu arıtma, Aerzener Maschinenfabrik'in ana sektörüdür. Aile şirketi, bu alanda küresel bir oyuncudur ve tüm dünyadaki müşteriler için sürekli olarak kaynak tasarrufu sağlayan ve çevre dostu, hepsi-bir-arada çözümler geliştirmektedir. Bu sadece 'özel-uyum' optimum makine teknolojisi seçimini değil, aynı zamanda ısıyı geri kazanmaya yönelik kavramları da içerir. Atıksu arıtma tesislerinde, düzenekler normalde havalandırma tanklarını havalandırmak için kullanılır. Proseste, birlikte veya tekli düzenekler halinde çalışan AERZEN pozitif deplasmanlı blowerler, turbo blowerler ve kompresörler tarafından yaklaşık 1 bar basınçta bir hava akışı üretilir. Hava akışı havalandırma tanklarına (tesisin “biyolojisi”) pompalanır. Havada bulunan oksijen, proseste önemli bir adımda belirleyici rol oynar: biyolojik kanalizasyon arıtımı.
Bir atıksu arıtma tesisi için toplam enerji maliyeti açısından ölçüldüğünde, hava akışı üretimi, doğal olarak en büyük yüzdeyi oluşturmaktadır. Bu nedenle bu alanda tasarruf potansiyeli özellikle yüksektir. Olasılıklar çok geniştir: sadece, 22 kW gücündeki bir kompresör, müstakil bir evin ısıtma ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Aerzener Maschinenfabrik’in birçok başarı öyküsü, ısı geri kazanım çözümleri uygulanarak ve her uygulama için en uygun makine teknolojisinin seçilmesiyle, atıksu arıtma tesisinin enerji dengesinin nasıl belirgin bir şekilde iyileştirilebileceğini göstermektedir. Burada birkaç örnek bulabilirsiniz:
AERZEN ile işbirliği içinde uygulanan yüksek verimli ısı geri kazanımının başka bir örneği Essen-Kupferdreh atıksu arıtma tesisinde bulunabilir. Tesis, havalandırma tanklarına hava sağlamak için dört pozitif deplasmanlı blower kullanır. Bir çok-borulu eşanjörün kurulumu sayesinde, tesis artık blowerlerden gelen atık ısının pratik ve verimli bir şekilde kullanılmasını sağlamaktadır. Bileşenden dönüştürülen enerji artık ısıtma sistemine ve ılık su için tampon tankına ısı enerjisi sağlamaktadır. Ortaya çıkan tasarruflar şaşırtıcıdır: tek başına ısı geri kazanımı, Essen-Kupferdreh'teki tesisin her yıl 30.000 Euro'dan fazla tasarruf etmesini sağlamaktadır.
Bavyera'daki Wertach atıksu arıtma tesisinde, bir ısı eşanjörü kullanımı sayesinde kazan suyunu ısıtmak için yeni bir brülör kurulumundan vazgeçmek mümkün oldu. Wertach'da, temel iş yükü için sabit hızlara sahip iki Delta blower kullanılmıştır. Gereksinimler daha yüksek olduğunda, örneğin, yürüyüşçüler ve kayakçıların kalabalık şekilde ziyaret gerçekleştirdiği sezon boyunca, değişken hıza sahip üçüncü bir blower etkinleştirilir.
Sıkıştırma işlemiyle üretilen ılık, 68°C hava, bir hava-su bölmeli eşanjör ile 30°C'nin altına soğutulur. Nihai 40°C'lik delta, bu nedenle, ısıtma sisteminin kazan suyunu depolamak için kullanılabilir. Sisteme entegre edilen eşanjör, akış için optimize edilmiş profillerle donatılmıştır ve proses hava akışında neredeyse hiç basınç kaybına neden olmaz.
Isıtma gerekmediği zaman (örneğin yaz aylarında), kolayca kapatılır. Borulardaki mekanik bir valf, havanın bir kısmının veya tamamının eşanjör yerine doğrudan havalandırma tanklarına yönlendirilmesini sağlar, böylece ihtiyaç-odaklı kontrol ve ısı geri kazanımı her zaman mümkün olur. Wertach'da, ısı geri kazanımı, yılda yaklaşık 1.850 litre akaryakıt tasarrufunu mümkün kıldı. Konu hakkında daha fazla bilgiyi müşteri dergimizdeki ‘Kayıp ısı ile verimli ısıtma’ başlıklı makalede bulabilirsiniz:
1960'lı yıllarda Almanya'nın Baden-Württemberg eyaletinde inşa edilen Filderstadt-Bonlanden atıksu arıtma tesisinde sıkı çevresel gerekliliklere uymak üzere, dört Delta Hybrid döner loblu kompresör, modernizasyon ve yenileme projesinin bir parçası olarak AERZEN ile işbirliği içinde bir ısı geri kazanım sistemi ile donatılmıştır.
Düzeneklerin kombinasyonu, havalandırma tanklarının havalandırması için, yüksek enerji-verimli bir şekilde, %100 yağ ve emici içermeyen basınçlı hava sağlar. Yağ ve emici içermeyen işletim, servis ve bakımda tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda tesis için geliştirilmiş proses güvenilirliği anlamına da gelir. Modernizasyon önlemleri tamamlandıktan sonra, sistem makine-ısıtılmış ortam havasını bir ekstraksiyon sistemi aracılığıyla sirküle etmeye ve diğer mühendislik odalarını ısıtmak için kullanmaya başladı.
Ancak en büyük tasarruf, bir çok-borulu eşanjörü sistemin ana boru hattına takarak elde edildi. Eşanjörde ısı, proses hava akışından çıkarılır ve suyu ısıtmak için kullanılır. Sonuç olarak, su ısıtma maliyetleri tamamen ortadan kaldırılabilir. Filderstadt-Bonlanden'deki ısı geri kazanımı hakkında daha fazla bilgiyi, müşteri dergimizdeki şu makaleden edinebilirsiniz: ‘Her kilovat en iyi şekilde kullanılır’.
Pnömatik taşıma, un, toz, kum veya çimento gibi dökme malların hava yardımıyla taşınmasını içerir. Gıda işleme, dökme mallar, kimyasallar ve materyaller gibi birçok endüstride kullanılır. Gerekli hava akışını oluşturmak için genellikle AERZEN kompresörleri, blowerler ve döner loblu kompresörler kullanılır. Proses sırasında çok yüksek çıkış hava sıcaklıklarına ulaşılabilir.
Genellikle yaklaşık 20°C'lik bir sıcaklığa sahip olan ortam havası emilir ve örneğin vidalı kompresörler içeren bir uygulamada sıkıştırma işlemi nedeniyle 280°C'ye kadar olan sıcaklıklara ulaşabilir. Taşınan dökme malların yüksek sıcaklıklardan zarar görmesini önlemek için, sıklıkla proses havasının tekrar soğutulması gerekir. Isı, bir eşanjör yardımıyla basınçlı havadan uzaklaştırılabilir ve ısıtma, su ısıtma veya proses ısısı için kullanılabilir. Tasarıma bağlı olarak, bir eşanjörün kurulumundan kaynaklanan basınç kaybı, son soğutucudaki mutlak emme basıncı karşısında %1-1'tür. Motorun tahrik çıkışında ortaya çıkan artış, eşanjör tarafından tasarruf edilen enerji miktarına kıyasla nominaldir.
Bir ısı geri kazanım çözümü üretmeye karar vermeden önce birkaç faktör dikkate alınmalıdır.
Öncelikle Yapısal koşullar kontrol edilmelidir. Atık ısı kaynağının ve ısı azaltıcının birbirine yakın konumlandırılması önemlidir. Eğer birbirlerinden çok uzaktalarsa, nakliye ve borulama maliyetlerinin yüksek olmasından kaynaklanacak enerji kayıpları planlarda hesaba katmalıdır. Isıyı taşımak veya depolamak için çok çaba gerekiyorsa, daha yüksek yatırım maliyetleri hesaba katılmalıdır. Ayrıca, bir ısı geri kazanım tesisinin kendini amorti edebilmesi için tesisin atık ısı kaynağı ile ısı azaltıcısı arasında en az 5-10 k ΔT olmalıdır.
Genel olarak, ısı geri kazanımının özellikle büyük düzeneklerde ve sürekli çalışan üretim proseslerinde kullanıldığında faydalı olduğu söylenebilir. Ancak, ısı geri kazanım sistemi, atık ısının daha düşük, ancak iş yükünün daha yüksek olduğu durumlarda da kendini amorti edebilir. Prensip olarak, ısı geri kazanımı, düzenekler sürekli olarak çalışmaya devam ettikçe daha karlı olur.
Basınçlı hava üretmek için gereken büyük miktarda enerji geri kazanılabilir ve çeşitli şekillerde kullanılabilir. AERZEN teknolojileri ve uzmanlığı ile, atık su arıtma ve pnömatik taşıma alanlarındaki yeni projeler, ısıtma odaları, salonlar veya su (proses veya servis suyu) veya üretim sürecindeki adımlarda ısı enerjisinden faydalanmak üzere tasarlanabilir. Birçok farklı uygulama mümkündür.
Mevcut tesisler, verimliliklerini artıran basit araçlar kullanılarak da modernize edilebilir. Bu alanda AERZEN, müşterilerine 24 saat telefonla bilgi hizmeti, makine teşhisi ve hizmet çalışanlarının tesisi modernize etmek için bir plan geliştirdikleri AERauditgibi geniş bir hizmet portföyü sunmaktadır.
Ve AERZEN’in Oda Havalandırma Hesaplayıcısının yardımıyla mühendisler ve atıksu arıtma tesisi sahipleri kendi tesisleri için uygun şekilde tasarlanmış bir eşanjör bulabilirler.
KONU DÜNYASI ATIKSU ARITMADAKİ SAYFALAR:Su ve atıksu arıtma | Atıksu arıtma tesisi operatörleri için performanslar | Vaka çalışmaları | Performance³ | Wastewater treatment guide | Performans Hesaplayıcısı
