Stoomketels

Kuiper en Zonen: Ketelrendement en stoomkwaliteit

Het stoomrendement meet hoeveel verbrandingsenergie wordt omgezet in stoom, terwijl de stoomkwaliteit meet hoeveel vloeibaar water aanwezig is in de geproduceerde stoom.

Voordeel van stoom

Een groot voordeel van het gebruik van stoom als een warmte-overdracht medium is de grote hoeveelheid warmte die vrijkomt wanneer het condenseert in water. Met een latente verdampingswarmte (of condensatie) van wel 1000 BTU per pond. Dan is er maar heel weinig stoom nodig om een grote hoeveelheid energie te vervoeren. Andere voordelen zijn de veilige, niet-toxische en onontvlambare eigenschappen van stoom. En de mogelijkheid om warmte te leveren bij een constante, gecontroleerde temperatuur. Stoom kan ook aan gebruikers worden geleverd met conventionele pijpleidingen en kleppen, die goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zijn, weinig onderhoud vergen en een lange levensduur hebben. Vergeleken met andere systemen voor de levering en distributie van warmte, is stoom minder duur in gebruik en 100% te recyclen.

Problemen van allerlei aard

Ondanks deze voordelen, ondervinden vele stoomgebruikers veiligheidsproblemen, voortijdige uitval van apparatuur, en een slecht stoom systeem rendement. Specifieke problemen zijn o.a. het frequent uitvallen van de stoomketel door een te laag waterniveau, beschadigde stoomleidingen en kleppen door waterslag, vibratie, corrosie, erosie, verminderde capaciteit van stoomverwarmers, en overbelaste condenspotten. Deze problemen worden meestal veroorzaakt door lage stoomkwaliteit, vaak “natte stoom” genoemd.

Goede kwaliteit stoom?

De stoomkwaliteit is een maat voor de hoeveelheid vloeibaar water dat de stoom vervuilt. Bijvoorbeeld, stoom van 100% kwaliteit bevat geen vloeibaar water en verschijnt als een 100% helder gas, terwijl stoom van 90% kwaliteit 90% stoom bevat in gewicht en 10% water in gewicht in de vorm van een mist, wolk of druppels. Waterdruppels in hoge-snelheidsstoom kunnen even schurend zijn als zanddeeltjes. Ze kunnen pijpfittingen eroderen en snel klepzittingen wegvreten. En als een plas water zich ophoopt in stoomleidingen, zal het uiteindelijk worden opgepikt door de hoge-snelheidsstoom en versneld tot bijna-stoomsnelheid, waardoor de kans toeneemt dat het tegen ellebogen, T-stukken, en kleppen botst. Dit kan leiden tot erosie, trillingen en waterslag. Deze waterslag zal geleidelijk – en soms op catastrofale wijze – pijpfittingen en steunen losmaken.

Tot slot

De stoomkwaliteit is een maat voor de hoeveelheid water die in de stoom is opgenomen. Dit hangt niet af van het rendement van de ketel. Maar van het vermogen van de stoom om zich van het kokende water te scheiden. Zonder vloeibare waterdeeltjes mee te voeren over het gehele bereik van de werking van de ketel. Videocamerastudies van de interne werking van de stoomketel geven de volgende aanbevelingen voor de werking om stoom van slechte kwaliteit te voorkomen:

  • Controleer het stoomgebruik om ervoor te zorgen dat de stoomvraag de ketelcapaciteit niet overschrijdt.
  • Controleer veranderingen in stoomgebruik om ervoor te zorgen dat snelle veranderingen in stoomvraag de stoomkwaliteit niet verminderen.
  • Gebruik modulerende of aan/uit kleppen op de punten waar stoom wordt gebruikt, om een van bovenstaande zaken te beïnvloeden.
  • Voeg ketelvoedingswater toe met modulerende versus aan-uit regelingen.
  • Gebruik de stoomketel bij de maximale ontwerpdruk.

Wanneer een van deze aanbevelingen niet wordt opgevolgd, kan de stoomkwaliteit dramatisch verminderen. Lage stoomkwaliteit kan stoomapparatuur, regelkleppen en warmtewisselaars beschadigen. Dit komt door waterslag, erosie en corrosie. Dit kan resulteren in een kortere levensduur van de apparatuur, stoomverlies, laag bedrijfsrendement en zelfs veiligheidsproblemen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *