Paineakut, höyryakut ja bufferisäiliöt

Tuotteet

West Welding suunnittelee ja valmistaa teollisuuden paineakut vaativiin prosesseihin. Toimitamme muun muassa höyryakkuja ja paineellisia bufferisäiliöitä, joilla tasataan prosessin paine-, virtaus- tai energiavaihteluita ja varmistetaan toimintakyky myös hetkellisten kulutuspiikkien aikana.

Valmistamamme paineakut ovat projektikohtaisesti suunniteltavia teollisia painelaitteita. Ne eivät ole hydrauliikkajärjestelmissä käytettäviä pieniä kalvo-, rakko- tai mäntäakkuja, vaan suuria hitsattuja painesäiliöitä prosessi- ja energiateollisuuden tarpeisiin.

Paineakku voi altistua käyttöikänsä aikana toistuville ja suurille paineen tai lämpötilan vaihteluille. Siksi suunnittelussa, materiaalivalinnoissa, hitsauksessa, tarkastuksissa ja dokumentoinnissa on huomioitava mahdollinen syklinen eli väsyttävä kuormitus jo projektin alkuvaiheessa.

Toimittamiamme teollisuuden paineakkuja ovat:

  • höyryakut
  • paineelliset bufferisäiliöt
  • muut prosessiin räätälöidyt paineakut sovitun toimituslaajuuden mukaan
Ota yhteyttä
  • WP_20150729_09_40_48_Pro

Höyryakut tasaavat höyrynkulutuksen vaihteluita

Höyryakku on paineastia, joka on osittain täytetty kuumalla, paineistetulla vedellä. Kun höyryntuotanto ylittää hetkellisen kulutuksen, ylimääräistä höyryä johdetaan veteen ja energia varastoituu veden lämpösisältöön. Kun höyryn tarve kasvaa ja akun paine laskee, osa kuumasta vedestä höyrystyy välittömästi ja vapauttaa höyryä verkkoon.

Höyryakku ei siis ensisijaisesti varastoi suurta määrää valmista höyryä tyhjään säiliötilaan, vaan lämpöenergiaa paineistettuun kuumaan veteen.

Höyryakun mitoituksessa ratkaisevia tietoja ovat muun muassa kattilan kapasiteetti, latauspaine, höyryverkon vähimmäispaine, kulutuspiikin suuruus ja kesto, piikkien toistuvuus sekä lataukseen käytettävissä oleva aika. Myös riittävä vesimäärä, veden ja höyrytilan välinen pinta-ala sekä höyrytilan koko on huomioitava,  jotta höyryä voidaan vapauttaa vaaditulla nopeudella ja laadulla.

Oikein mitoitettuna höyryakku voi:

  • vastata lyhytaikaisiin höyryn kulutuspiikkeihin
  • tasata kattilalaitoksen kuormitusta
  • vakauttaa höyryverkon painetta
  • antaa kattilalle aikaa nostaa tuotantoaan hallitusti
  • tukea tasaisempaa ja ennakoitavampaa prosessia

Paineelliset bufferisäiliöt prosessin puskuriksi

Bufferisäiliö eli puskurisäiliö tasaa prosessin syötön ja kulutuksen välisiä vaihteluita. Paineellinen bufferisäiliö voi varastoida väliaikaisesti kaasua, nestettä tai muuta prosessiainetta ja vapauttaa sitä, kun prosessin seuraava vaihe tarvitsee lisää kapasiteettia.

Kaikki bufferisäiliöt eivät ole painelaitteita. West Weldingin tällä sivulla tarkoitetut bufferisäiliöt ovat teolliseen prosessiin räätälöitäviä, painetta kantavia säiliöitä silloin, kun käyttökohde edellyttää paineastian rakennetta ja painelaitesääntelyn huomioimista.

Bufferisäiliön tehtävänä voi olla esimerkiksi:

  • paine- tai virtausvaihteluiden tasaaminen
  • hetkellisen yli- tai alituotannon kompensointi
  • prosessivaiheiden erottaminen toisistaan toiminnallisesti
  • käynnistysten, pysäytysten tai panosprosessin aiheuttamien vaihteluiden hallinta riittävän prosessireservin ylläpitäminen

Höyryakku ja bufferisäiliö

HöyryakkuPaineellinen bufferisäiliö
PäätehtäväLämpöenergian varastointi ja höyryntuotannon kulutuspiikkien tasaaminenVäliaineen, paineen tai virtauksen puskurointi prosessissa
Tyypillinen sisältöPaineistettu kuuma vesi ja höyryProsessikohtainen kaasu, neste tai muu soveltuva väliaine
PurkautuminenPaineen laskiessa osa kuumasta vedestä höyrystyyVäliainetta vapautetaan prosessin tarpeen mukaan
Keskeiset mitoitustiedotHöyrykuorma, paine-ero, piikin kesto, latausaika ja höyryn vapautumisnopeusTilavuus, paine- ja virtausprofiili, väliaine, viipymä ja prosessin toimintalogiikka

Sopiva ratkaisu valitaan prosessin toiminnallisen tavoitteen perusteella. Tarvittava säiliötilavuus ja mekaaninen rakenne voidaan määrittää vasta, kun prosessin paine-, lämpötila-, virtaus- ja aikatiedot tunnetaan.

Syklisesti kuormitetun paineakun suunnittelu

Paineakkujen käyttöön liittyy usein toistuva latautuminen ja purkautuminen. Tällöin paine ja mahdollisesti myös lämpötila vaihtelevat käytön aikana, mikä aiheuttaa rakenteeseen syklisiä jännityksiä. Pitkään jatkuessaan vaihtuva kuormitus voi synnyttää väsymisvaurioita, ellei sitä huomioida suunnittelussa ja valmistuksessa.

Väsymisen arvioinnissa ratkaisevaa ei ole pelkkä syklien lukumäärä. Myös paine- ja lämpötilavaihteluiden suuruus, muutosnopeus, kuormitusten yhdistelmät, paikalliset jännityskeskittymät sekä laitteen suunniteltu käyttöikä vaikuttavat mitoitukseen.

West Welding toteuttaa paineakun mekaanisen suunnittelun ja lujuuslaskennan sovittujen lähtötietojen perusteella. Voimme suunnitella painelaitteet EN- tai ASME-standardien mukaisesti.

Syklisesti kuormitetun teollisuuden paineakun toteutuksessa huomioidaan tarpeen mukaan:

  • suunniteltu paine- ja lämpötilahistoria sekä käyttösyklit
  • väsymismitoitus sovellettavan suunnittelukoodin mukaan
  • materiaalien lujuus-, sitkeys- ja väsymisominaisuudet
  • hitsausliitosten geometria ja laatutaso
  • yhteiden, tukien ja muiden jännityskeskittymien hallinta
  • tarkastuslaajuus ja NDT-menetelmät
  • käytön aikaisen seurannan, tarkastusten ja huollon vaatimukset

Paineakkujen materiaalit, hitsaus ja laadunvarmistus

Paineakun materiaalit valitaan paineen, lämpötilan, väliaineen, korroosion, syklisen kuormituksen ja sovellettavan suunnittelukoodin perusteella. West Welding käsittelee muun muassa hiiliteräksiä, ruostumattomia teräksiä, nikkeliteräksiä, duplex-teräksiä, muita erikoisteräksiä, titaania ja compound-materiaaleja.

Valmistus toteutetaan omalla konepajallamme Teuvalla sertifioitujen laatu- ja hitsausjärjestelmien mukaisesti. Käytössämme on noin 280 hitsausmenetelmäpätevyyttä. Valmistukseen voidaan sisällyttää sovitun tarkastussuunnitelman mukaiset NDT- ja DT-tarkastukset, paine- ja tiiveyskokeet sekä painelaiteluokan ja vaatimustenmukaisuuden arviointimenettelyn edellyttämät kolmannen osapuolen tarkastukset.

Euroopan talousalueelle toimitettavan paineakun vaatimukset määritetään painelaitedirektiivin 2014/68/EU, sovellettavien standardien ja kohdemaan sääntelyn perusteella. PED koskee direktiivin soveltamisalaan kuuluvia painelaitteita, joiden suurin sallittu käyttöpaine ylittää 0,5 bar. Laitteen luokittelu, vaatimustenmukaisuuden arviointi ja CE-merkintä ratkaistaan laitteen ominaisuuksien ja toimituksen perusteella.

Ota yhteyttä

Paineakut suunnittelusta käyttöönottoon

West Welding voi vastata paineakkutoimituksesta projektikokonaisuutena. Toimitus voi sisältää:

  1. lähtötietojen, rajapintojen ja sovellettavien vaatimusten määrittelyn
  2. mekaanisen suunnittelun, lujuus- ja väsymislaskennan sekä valmistussuunnittelun
  3. materiaalihankinnat, valmistuksen ja laadunvalvonnan
  4. tarkastukset, testauksen ja loppudokumentaation
  5. kuljetus-, nosto- ja asennussuunnittelun
  6. kuljetuksen, asennuksen ja käyttöönoton tuen sovitussa laajuudessa

Tarjoamme itse valmistamillemme tuotteille myös vuosihuoltoja ja määräaikaishuoltoja. Näin paineakun turvallinen ja suunniteltu käyttö voidaan huomioida myös toimituksen jälkeen.

Miksi valita West Welding paineakun valmistajaksi?

West Welding on valmistanut vaativia paine- ja prosessilaitteita Suomessa vuodesta 1983. Vahvuuksiamme ovat suurten ja räätälöityjen painelaitteiden mekaaninen suunnittelu, vaativien materiaalien hitsaus, syklisen kuormituksen huomioiminen, sertifioitu laadunhallinta sekä kokonaisvastuu projektista suunnittelusta kuljetukseen ja asennukseen.

Olemme johtaneet yli tuhat painelaite- ja teräsrakenneprojektia ja toimittaneet tuotteita viidelle mantereelle yli 20 maahan. Asiakkaan käytössä on koko projektitiimimme osaaminen suunnittelijoista ja tuotannonsuunnittelijoista hitsauksen, laadunvalvonnan ja projektilogistiikan asiantuntijoihin.

Ota yhteyttä


Jos etsit painelaitteiden valmistajaa vaativaan teollisuusprojektiin, West Welding tarjoaa tarpeisiisi räätälöityjä ratkaisuja. Ota yhteyttä, niin keskustellaan projektistasi. Autamme sinua arvioimaan tarpeesi ja löytämään projektiisi parhaiten sopivan ratkaisun.

Panu Perasto

Projektijohtaja

Myynnin kontakti

Janne Halonen

Toimitusjohtaja

Myynnin kontakti

Yhteydenottolomake

UKK

Teollisuuden paineakku on painesäiliö, joka varastoi energiaa tai prosessiainetta ja vapauttaa sitä hallitusti tarpeen muuttuessa. Sen tehtävänä on esimerkiksi tasata painetta, virtausta tai kulutuspiikkejä. West Weldingin valmistamat paineakut ovat suuria, hitsattuja prosessiteollisuuden painelaitteita eivätkä pieniä hydrauliikan paineakkuja.

Höyryakku varastoi lämpöenergiaa paineistettuun kuumaan veteen. Kun höyryä on tarjolla yli kulutuksen, akkua ladataan johtamalla höyryä veteen. Kulutushuipun aikana paine laskee, jolloin osa kuumasta vedestä höyrystyy ja vapauttaa höyryä verkkoon.

Oikein mitoitettu höyryakku voi tasata lyhyitä kulutuspiikkejä, vakauttaa höyryverkon painetta ja vähentää kattilan äkillisiä kuormitusmuutoksia. Hyöty riippuu aina kulutusprofiilista, paine-erosta, latausajasta ja prosessin muista lähtötiedoista.

Höyryakku varastoi lämpöenergiaa kuumaan paineistettuun veteen ja tuottaa höyryä paineen laskiessa. Bufferisäiliö on yleisempi prosessin puskurisäiliö, joka tasaa väliaineen määrän, paineen tai virtauksen vaihtelua. Höyryakku on siten tiettyyn höyryjärjestelmän tehtävään suunniteltu paineakku, kun taas bufferisäiliön sisältö ja toimintaperiaate ovat prosessikohtaisia.

Väsyttävä kuormitus on arvioitava, kun paineakun paine, lämpötila tai muut kuormitukset vaihtelevat käytön aikana toistuvasti. Luokittelu ei perustu vain syklien määrään, vaan myös vaihteluiden suuruuteen, muutosnopeuteen, paikallisiin jännityksiin ja suunniteltuun käyttöikään. Tarve ratkaistaan sovellettavan suunnittelukoodin mukaisessa väsymisarvioinnissa.

Käytettävissä ovat muun muassa hiiliteräkset, ruostumattomat teräkset, nikkeliteräkset, duplex-teräkset, muut erikoisteräkset, titaani ja compound-materiaalit. Materiaali valitaan aina paineen, lämpötilan, väliaineen, korroosion, syklisen kuormituksen ja suunnittelukoodin perusteella.

Tarjouspyyntöön kannattaa liittää paineakun käyttötarkoitus, paine- ja lämpötila-arvot, väliaine, tarvittava tilavuus tai prosessidata, arvioidut käyttösyklit, alustavat mitat, yhteet, sovellettava suunnittelukoodi, kohdemaa, toimitusraja ja tavoiteaikataulu. Höyryakkua varten tarvitaan lisäksi höyryn kulutusprofiili, lataus- ja purkauspaineet sekä kulutuspiikkien kesto ja toistuvuus.

Share