Termotehničke instalacije Tvornice duhana Rovinj u Kanfanaru su važan dio cijele tvornice. Čine ih postrojenja parne kotlovnice i kemijske pripreme vode, toplinska stanica, sustavi grijanja, hlađenja, klimatizacije i ventilacije, kompresorsko-vakuumska stanica i postrojenje rashladne stanice. Termotehničke instalacije, ali i dio pogona za proizvodnju cigareta imali su prigodu obići svi sudionici 10. međunarodnog znanstveno-stručnog savjetovanja 'Energetska i procesna postrojenja' i 5. međunarodnog foruma o obnovljivim izvorima energije koji su održani 24. - 26. listopada ove godine u Rovinju. Obilazak tvornice organiziran je prvoga dana skupa, 24. listopada, a nakon toga uslijedilo je druženje uz istarske specijalitete u konobi 'Krculi' u obližnjem Žminju.
Ilustracija 1 - Ostakljena upravna zgrada TDR-a uistinu je impresivna...
Ilustracija 2 - ... što vrijedi i za sve zgrade proizvodnih pogona
Parna kotlovnica
Parna kotlovnica TDR-a ubraja se među najopremljenije i najsofisticiranije parne kotlovnice u Europi i to zahvaljujući inovativnom i tehnološki dotjeranom sustavu upravljanja i daljinskog nadzora. Uz to, tu je i originalno i suvremeno arhitektonsko rješenje same zgrade kotlovnice koje je u cijelosti usklađeno s ostalim objektima u sklopu TDR-ovih pogona.
Kotlovnica je izgrađena 2006. godine i čine je tri parna kotla ORO 3 SA proizvođača TPK Orometal iz Oroslavja koji su opremljeni odgovarajućim plamenicima na loživo ulje proizvođača Weishaupt. Tlak pare na izlazu iz kotlova iznosi 13 bar, kapacitet kotlova 8 t/h, a stupanj iskoristivosti 96%. Cjelokupna oprema kotlova izvedena je u skladu s važećim normama (TRD 604/72), a ugrađena je i termička priprema vode kapaciteta 25 m3/h.
Sustav upravljanja i nadzora u kotlovnici (SCADA) osniva se na primjeni procesora Siemens Simatic S7300. Upravljanje kotlovima i svim drugim podsustavima u kotlovnici u cijelosti je automatizirano, a omogućeno je na tri lokacije: na elektrokomandnim ormarićima, iz SCADA-e i pomoću 'touch screen' panela koji su smješteni uz kotlove. Pri tome se mjere, nadziru i analiziraju svi mogući parametri na kotlovima i svim drugim podsustavima kotlovnice, što omogućava vođenje podrobnih analiza i statistika te praćenje trendova vezanih uz rad cijele kotlovnice.
Konačno, valja reći da kotlovnica zauzima posebno mjesto u referentnoj listi parnih kotlova koji su isporučeni iz TPK Orometala, a cijeli je posao izboren u oštroj konkurenciji renomiranih europskih proizvođača i odrađen je iznimno kvalitetno, na obostrano zadovoljstvo i investitora i izvođača.
Ilustracija 3 - U sve to odlično se uklapa i zanimljivo arhitektonsko rješenje zgrade kotlovnice...
Ilustracija 4 - ... a u samoj kotlovnici ugrađena je vrhunska oprema
Rashladna stanica
Za pokrivanje ukupnih potreba za rashladnim učinom u prostoru tri proizvodne hale i upravne zgrade služi postrojenje rashladne stanice koje se osniva na radu četiri rashladna agregata. To su dva nova centrifugalna rashladnika s pojedinačnim rashladnim učinom 2000 kW i dva vijčana rashladnika koji su preseljeni iz starog rovinjskog pogona s pojedinačnim rashladnim učinom 1189 kW. Ukupni instalirani rashladni učin tako iznosi 6378 kW, pri čemu jedan 'stari' rashladnik služi kao pričuva.
To zapravo znači da ukupni rashladni učin koji je na raspolaganju iznosi 5189 kW, što je dostatno za hlađenje svih proizvodnih i uredskih prostora. Taj se učin ostvaruje pri temperaturi hlađene vode 7/13 °C i rashladne vode 27/35 °C.
Inače, svaki rashladnik ima svoj rashladni toranj, s time da je moguća svaka potrebna kombinacija rashladnika i tornja, u skladu s trenutačnim potrebama za rashladnim učinom u Tvornici.
Cirkulacija hlađene vode temperature 7/13 °C ostvaruje se kroz primarne i sekundarne krugove. Primarni krug čine isparivač pojedinog rashladnika, razdjeljivač, sabirnik i ponovno isparivač, dok sekundarne krugove čine razdjeljivač, potrošači i sabirnik.
Svaki rashladnik ima vlastitu dvostruku cirkulacijsku crpku (radnu i pričuvnu). Potrošački krugovi također imaju dvostruke cirkulacijske crpke (radnu i pričuvnu), a veći potrošači (hladnjaci klima-komora) zasebne radne i pričuvne crpke. Pri tome treba reći da su sve crpke potrošačkih krugova opremljene frekvencijskom regulacijom broja okretaja.
Razdjeljivač (7 °C) i sabirnik hlađene vode (13 °C) su međusobno povezani s dvije kratke veze dimenzija DN 150, preko kojih se omogućava prestrujavanje hlađene vode iz jedne u drugu posudu, ovisno o trenutačnoj ravnoteži zbroja protoka u primarnim i sekundarnim krugovima. U kratkoj vezi sabirnika i razdjeljivača ugrađen je indikator protoka koji pokazuje manjak zbroja protoka primarnog dijela i uključuje crpku primarnog dijela koja je bila u mirovanju. To uključivanje, u skladu s temperaturnim potrebama, za posljedicu ima uključivanje pripadajućeg rashladnog agregata.
Kako bi se smanjila potrošnja električne energije, odnosno ostvarila ekonomičnosti pogona, u svakom trenutku u cirkulaciji je samo potrebna količina hlađene vode, što podrazumijeva i pogon samo potrebnog broja rashladnika.
Kondenzatorsko-tornjevski krug rashladne vode temperature 27/35 °C treba održavati predviđenu projektnu temperaturu vode od 27 °C za hlađenje kondenzatora rashladnika. Uz to, na rashladnim tornjevima je omogućeno dopunjavanje i priprema rashladne vode te njezino automatsko odsoljavanje. Kondenzatorsko-tornjevski krugovi također su opremljeni dvostrukim cirkulacijskim crpkama (radnom i pričuvnom). Uz to, sami rashladni tornjevi su opremljeni aksijalnim ventilatorima s frekvencijski reguliranim elektromotorima. Razina vode u njihovim tavama pri tome se održava pomoću ugrađenih sondi kojima se osigurava i automatsko nadopunjavanje.
Tijekom zimskog pogona rashladno postrojenje u načelu ne radi pa se voda iz tava rashladnih tornjeva i pripadajućih cjevovoda izvan prostora rashladne stanice ispušta i provodi odgovarajuća konzervacija za zaštitu instalacija od korozije.
Postrojenje rashladne stanice u potpunosti je automatizirano i radi nadzora je vezan na središnji nadzorni upravljački sustav.
Ilustracija 5 - Dio kompresorsko-vakuumske stanice...
Ilustracija 6 - ...i rashladnog postrojenja
Središnji nadzorni upravljački sustav rashladne stanice
Središnji nadzorni upravljački sustav rashladne stanice služi za upravljanje radom više rashladnika vode (u centrifugalnoj, vijčanoj ili 'scroll' izvedbi) te u potpunosti centralizira i optimira njihov rad. Rad rashladnika pri tome je programski određen (najbolji toplinski množitelj, najmanja potrošnja električne energije, odnosno upravljanje uređajima prema zahtjevima građevine i korisnika).
Kako je sustav razvio proizvođač rashladnika, moguće je pratiti sve parametre njihovog rada (vrijednosti temperatura, tlakova, struje, snage i ostalih dostupnih parametara) te regulirati, pratiti i optimirati njihove vrijednosti sa središnjeg upravljačkog mjesta.
Mogućnosti upravljačkog sustava su sljedeće:
• sekvenciranje rada rashladnika vode
• izmjena rada rashladnika prema broju sati rada na način: radni - ‘stand by’ rashladnik
• regulacija rada rashladnika prema strujnom opterećenju (bazno, vršno, izmjenično) i meko puštanje uređaja u pogon (‘soft loading’)
• mogućnost namještanja ‘set point’ temperature za svaki rashladnik posebno
• automatsko ponovno uključivanje (‘restart’) uređaja nakon dojave o grešci ili o, npr. nestanku električne energije.
Nadzorni upravljački sustav rashladne stanice može se integrirati i s ostalim sustavima termotehničkih instalacija u tvornici.
Osnovne koristi od upravljačkog sustava su:
• povećanje ukupne iskoristivosti (toplinskog množitelja, tj. COP-a) rashladnika i ostale prateće opreme te uravnotežavanje njihovog rada omogućavanje prikupljanja svih podataka (o statusima rada, vrijednostima temperatura, tlakova i struja), grafičkih ispisa prikupljenih stanja i upravljanja dobivenim podacima (kod održavanja i redovitog servisiranja)
• ostvarivanje sigurnosti ponovnog puštanja u rad nakon dojave o grešci ili nestanka električne energije
• vremenski regulirano pokretanje i isključivanje specificirane opreme
• potpuna kontrola nad potrebnim servisima rashladnika (ovisno o broju radnih sati).
Rashladnik vode s centrifugalnim kompresorom
Rashladnik vode s centrifugalnim kompresorom i vodom hlađenim kondenzatorom opremljen je mikroprocesorskom regulacijom i napajan se jednim električnim kabelom. Opremljen je svim potrebnim elementima za montažu za pogonsko stanje i unutarnju ugradnju te regulaciju učina, uz održavanje izlazne temperature rashladne vode na 7 °C.
Rashladni učin rashladnika je 2000 kW, a apsorbirana snaga 320,40 kW, dok COP iznosi 6,24. Temperatura hladne vode iznosi 7/13 °C, protok 79,39 l/s, a pad tlaka u isparivaču 45,25 kPa. Temperatura rashladne vode iznosi 27/35 °C, protok 69,11 l/s, a pad tlaka u kondenzatoru 29,59 kPa.
Utovarna masa uređaja je 11 107 kg, radna masa 12 810 kg, dok su najveće dimenzije (duljina, širina i visina) 4902 × 2060 × 2210 mm.
Kemijska priprema vode za rashladne tornjeve
Područje Industrijske zone Kanfanar, u kojem se TDR nalazi, pitkom vodom se opskrbljuje iz sustava Istarskog vodovoda, odnosno akumulacije Butoniga, a za slučaj kada on nije u pogonu, moguć je i spoj na vodoopskrbni sustav Sv. Ivan.
Za kemijsku pripremu vode za potrebe tvornice služi postrojenje koje se osniva na mehaničkoj filtraciji preko automatskog samočistećeg mehaničkog filtra s nazivnim protokom 60 m3/h, neutralnoj ionskoj izmjeni preko dvostrukog automatskog ionskog umekšivača s protokom 45 m3/h i procesu reverzne osmoze. To je proces koji se koristi za pripremu vode za energetska postrojenja, pri čemu se koristi pripremljena voda električne vodljivosti do 10 µS/cm.
U uređaju se ulazna voda dijeli na dvije struje. Prva je permeat, odnosno demineralizirana voda koja je prolaskom kroz membranski sustav izgubila tlak i potom se slobodnim, spiralnim otjecanjem odvodi kroz centralnu cijev. Druga je koncentrat koji se nalazi na površini membranskog sustava i uklanja se u pravcu otjecanja s konstantnim povećanjem gustoće i tlaka.
Nakon predobrade vode, što uz opisane postupke, uključuje i dodatnu mehaničku filtraciju finoće > 5 µm preko četiri paralelno postavljena filtra, ulazna voda se centrifugalnom crpkom dovodi u kućište membrane u kojem se nalaze posebni namotani membranski slojevi. Omekšavanje vode kao predobrada se provodi radi sprječavanja stvaranja sloja karbonata na membranama.
Vodljivost permeata je manja od 10 µS/cm, dok nazivni kapacitet iznosi 22 m3/h, uz potrebu za napojnom vodom od 34 m3/h, što odgovara stupnju iskoristivosti 65%. Instalirana električna snaga postrojenja reverzne osmoze iznosi 30 kW, tlak napojne vode 2 - 6 bar, radni tlak 16 bar, a protutlak permeata 2,5 bar.
Proizvedeni permeat akumulira se u okomitom spremniku od polietilena, s radnim volumenom iznosi 10 m3. U sklopu spremnika nalazi se regulator razine, alarmi, zaštita transferne crpke od rada na suho i odzračno-dozračni filtar. Nakon što se spremnik napuni permeatom, rad postrojenja za reverznu osmozu se zaustavlja i uključuje se crpka za permeat, ovisno o potrebama pojedinih potrošača za njime.
Uređaj za miješanje sirove vode i permeata za potrebe rashladnih tornjeva omogućava nepromjenjiv omjer miješanja, bez obzira na promjenu protoka bilo koje struje. Pri tome se na komandnom ormaru mogu zadati ili promijeniti zahtijevani parametri. Nazivni protok vode sustava za miješanje za potrebe rashladnih tornjeva iznosi 16 m3/h smjese permeata i sirove, mehanički filtrirane vode u prostoru rashladne stanice za dopunjavanje sustava rashladne vode. Pri tome ukupna tvrdoća iznosi 2 - 3° njemačka.
Sastavni dio postrojenja za kemijsku pripremu vode je i sustav za pripremu vode za rashladne tornjeve. Regulator kvalitete vode u krugu rashladnih tornjeva omogućava automatizirano ispuštanje nakupljenih otopljenih soli te dodavanje inhibitorskih i biocidnih sredstava. Uređaj pomoću uronjene sonde mjeri vodljivost i temperaturu u krugu rashladne vode, provodi analizu i kompenzaciju te omogućava očitavanje vodljivosti i doziranje sredstava za pripremu rashladne vode.
Očitavanje vodljivosti u vrijednosti 0 - 2000 µS/cm prati se pomoću uronjene sonde. Kada je vodljivost veća od postavljene vrijednosti, šalje se signal elektromagnetskom ventilu koji omogućava automatsko ispuštanje zasoljene vode iz sustava rashladnih tornjeva, sve dok se vrijednost vodljivosti ne vrati na zadanu vrijednost.
Doziranje inhibitora protiv korozije i stvaranja depozita ostvaruje se volumetrijski, ovisno o količini dopunjavanja u rashladni sustav, što se mjeri impulsnim vodomjerom. Odgovarajući inhibitor priprema se u posudi volumena 100 l i dozirnom crpkom se upravljano dozira u sustav rashladne vode.
Za doziranje biocida (dvije različite vrste biocida proizvođača Nalco) služe dvije posude volumena 100 l, a pripadajuće dozirne crpke su vremenski regulirane i uključuju se prema dnevnom, odnosno tjednom vremenskom regulatoru koji upravlja cijelim sustavom doziranja.
Ilustracija 7 - Rashladni tornjevi...
Ilustracija 8 - ... i dio postrojenja kemijske pripreme vode za njih (doziranje biocida)
