Paineakut, höyryakut ja bufferisäiliöt

Teollisuuden paineakku on painesäiliö, joka varastoi prosessissa tarvittavaa energiaa tai väliainetta ja vapauttaa sitä hallitusti tarpeen muuttuessa. Paineakku toimii prosessin puskurina: se voi tasata kulutuspiikkejä, painevaihteluita tai virtausta sekä vähentää muun järjestelmän hetkellistä kuormitusta.

Paineakun toiminta, sisältö ja rakenne määräytyvät aina käyttökohteen mukaan. Höyryjärjestelmässä paineakku voi toimia lämpöenergian varastona. Muussa prosessissa paineellinen bufferisäiliö voi tasata kaasun tai nesteen syöttöä, vastaanottaa hetkellistä ylituotantoa tai ylläpitää prosessin tarvitsemaa reserviä.

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.

Oikein mitoitettuna höyryakku voi:

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 vapaa pinta-ala ja höyrytila on huomioitava, jotta höyryä voidaan vapauttaa vaaditulla nopeudella ja laadulla.

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.

Bufferisäiliön tehtävänä voi olla esimerkiksi:

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.

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

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.

Syklisesti kuormitetun teollisuuden paineakun toteutuksessa huomioidaan tarpeen mukaan:

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

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.

West Welding voi vastata paineakkutoimituksesta projektikokonaisuutena. Toimitus voi sisältää:

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

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.