_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________ [631193]

_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________
DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
SPECIALIZAREA: M.E.T.

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Studiul privind producerea,transportul și utilizarea energiei termice
sub formă de abur la o fabrică de hârtie

Conducător Absolvent: [anonimizat]

2017

MINISTERUL EDUCA ȚIEI NAȚIONALE

_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________
DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
DEPARTAMENTUL: INGINERIE MECANICĂ

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Numele și prenumele absolvent: [anonimizat] : ȘTEFAN VASILE
Secția și forma de învățământ : MANAGEMENTUL ENERFIEI TERMICE
Tema lucrării de disertație : Studiul privind producerea,transportul și utilizarea energiei termice
sub formă de abur la o fabrică de hîrtie
Locul de documentare: Biblioteca Facultă ții de Mecanică Cluj și S.C. Pehart TEC S.A. Petre ști

Conducătorul lucrării : șef lucrări dr. ing. IOAN CĂLDARE

Consultanți de specialitate : conf. dr. ing. ANGELA PLE ȘA, șef lucrari. dr. ing. PAULA
UNGURE ȘAN, șef lucrări DANIEL BANYAI .

Data primirii temei : 10 noiembrie 2015
Data predării : 30 iunie 2017

CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC: ABSOLVENT: [anonimizat]

_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________
DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
DEPARTAMENTUL: INGINERIE MECANICĂ

Fișa absolvent: [anonimizat] 2017

Numele și prenumele
ȘTEFAN VASILE
Titlul proiectului de
diplomă/lucrării de Studiul privind producerea,transportul și utilizarea energiei
termice sub formă de abur la o fabrică de hîrtie
disertație
Numele și prenumele Data la care student: [anonimizat]

_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________
DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ
DEPARTAMENTUL: INGINERIE MECANICĂ
Sesiunea: iulie 2017
Director Departament,

RECENZIE

Asupra lucrării de disertație cu titlul : Studiul privind producerea,transportul și utilizarea energiei
termice sub formă de abur la o fabrică de hârtie

Elaborat de absolvent: [anonimizat]:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Perioada de documentare și pregătire a proiectului:
…………………………………………… ……………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Aspecte pozitive:
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

Aspecte negative:
………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………..

Contribuții personale ale autorului
…………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………

Posibilități de valorificare a proiectului:
..……………………………………………………………..…………………………………………
………………………… ………………………………………………………………………………
Se propune admiterea / respingerea proiectului pentru susținere publică.

Conducător : șef lucrări dr. ing. Ioan CĂLDARE

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

5
MINISTERUL EDUCA ȚIEI NAȚIONALE

_______________________ UNIVERSITATEA TEHNICĂ ________________________
DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA DE MECANICĂ

Declarație pe proprie răspundere privind autenticitatea lucrării de licență/diplomă

Subsemnatul ȘTEFAN VASILE, legitimat cu C.I. seria AX nr. 567962 , CNP 1700714014329
autorul lucrării: Studiul privind producerea, transportul și utilizarea energiei termice sub formă
de abur la o fabrică de hârtie, elaborată în vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor de
masterat la Facultatea de Mecanică, Specializarea M.E.T. din cadrul Uni versității Tehnice din Cluj –
Napoca, sesiunea iunie a anului universitar 2016 -2017 , declar pe proprie răspundere, că această
lucrare este rezultatul propriei activități intelectuale, pe baza cercetărilor mele și pe baza informațiilor
obținute din surse car e au fost citate, în textul lucrării, și în bibliografie.
Declar, că această lucrare nu conține porțiuni plagiate, iar sursele bibliografice au fost folosite
cu respectarea legislației române și a convențiilor internaționale privind drepturile de autor.
Declar, de asemenea, că aceasta lucrare nu a mai fost prezentată în fața unei alte comisii de
examen de licență/diplomă/disertație.
De asemenea, declar că sunt de acord ca lucrarea de disertație să fie verificată prin orice
modalitate legală pentru confirmar ea originalității, consimțind inclusiv la introducerea conținutului
său într -o bază de date în acest scop.
În cazul constatării ulterioare a unor declarații false, voi suporta sancțiunile administrative,
respectiv, anularea examenului de disertație.
Lucrarea conține: 49 pagini, 4 tabele, 4 schițe și diagrame. Anexa cu desene conține:2 formate
A3.
Proiectul are anexate și: 1 CD/DVD

Data Nume, prenume
ȘTEFAN, VASILE
30.06.2017

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

6
Cuprins

1. Noțiuni introductive ……………………………………………………………… 8
1.1. Noțiuni teoretice ……………………………………………………………… 8
2. Producerea aburului …………………………………………………………… 11
3. Procese de vaporizare…………………………………………………………… 13
3.1. Diagrame de vapori………………………………………………………… 13
4. Automatizarea cazanelor ……………………………………………………… 16
4.1. Reglarea automată a procesului de ardere ……………………………….. 16
4.2. Mărimile reglate ale procesului de ardere ………………………………… 16
4.2.1. Reglarea presiunii aburului …………………………………………… 16
4.2.2. Reglarea raportului aer/combustibil …………………………………. 17
4.2.3. Reglarea depresiunii în focar ………………………………………….. 18
4.2.4. Reglarea automată a alimentării cu apă ………………………………. 19
4.2.5. Semnalizarea și p rotecția cazanelor …………………………………… 20
4.2.6. Performanțele reglării automate a cazanelor de abur ………………… 21
5. Centrala termică ………………………………………………………………….. 22
5.1. Schema instalației ……………………………………………………………. 22
5.2. Cazanul centralei …………………………………………………………….. 23
5.3. Mașina de fabricat hârtie ……………………………………………………. 24
5.4. Instalația pentru recuperarea condensului ………………………………… 25
6. Recuperarea condensului ………………………………………………………… 26
6.1. Condensul ……………………………………………………………………. 26
6.2. Variante de modernizare a instalației ……………………………………… 27
7. Modernizarea rețelelor de transport și distri buție a energiei termice ………… 31
7.1. Avantajele conductelor preizolate …………………………………………… 31
7.2. Standarde pentru conducte …………………………………………………. 32
7.3. Montarea conductelor preizolate …………………………………………… 33
7.4. Supravegherea rețelei ……………………………………………………….. 41
7.5. Avantaje de cost ……………………………………………………………… 42
7.6. Alterarea proprietăților izolației PUR de -a lungul timpului ……………… 43

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

7
7.7. Emisiile de CO 2 ………………………………………………………………. 44
7.8. Costurile pe întreaga durată de viață ………………………………………. 44
8. Concluzii ………………………………………………………………………….. 46
Bibliografie …………………………………………………………………………….. 49

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

8

1.Noțiuni introductive

1.1.Noțiuni teoretice

Pentu producerea aburului, în centrala termic ă avem nevoie de cazane de abur, numite și
generatoare de abur.
Generatorul de abur reprezintă un corp complex de instalații care realizează transformarea
energiei chimice a comb ustibililor în căldură, sub formă de apă caldă, apă fierbinte, abur saturat
sau abur supraîncălzit pe care o furnizează unor consumatori: consumatori casnici (încălzirea
locuințelor și a apei calde menajere), consumatori industriali (producerea de abur, a pă fierbinte).
Aceste cazane fac parte din categoria cazanelor ignitubulare, construite pe orizontală. La
cazanele convective ignitubulare , gazele de ardere circulă în interiorul țevilor , iar agentul termic
secundar în exteriorul lor, aceste cazane sunt c u volum mare de apa comparativ cu cele
acvatubulare, la care agentul termic secundar circulă în interiorul țevilor iar gazele de ardere în
exterior.

Importanța aparatelor și generatoarelor termice

Importanța instalațiilor termice, și implicit a aparatelor și generatoarelor termice, care
sunt componentele lor de funcționare de bază, rezultă imediat dacă ne gândim că circa 70 -80% din
consumul actual de energie îl reprezintă energia termică. Contribuți a energiei termice la producția
energiei electrice este esențială, fie că este vorba de combustibilii folosiți sau de filiera nucleară
pe bază de fisiune.
Ca și componente funcționale principale, aparatele termice trebuie să realizeze parametrii
tehnico -economici și de fiabilitate ridicată în condițiile unor solicitări deosebit de severe. Aceasta
impune o bună cunoaștere a aparatelor termice de către cei care le proiectează sau construiesc, dar
și de către cei care le utilizează.
Nu trebuie uitat faptul că efectele proceselor de ardere din instalațiile termice de încălzire,
energetice, ca și din transporturi, atârnă foarte greu în balanța poluării actuale a mediului.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

9
Aburul
Aburul poate fii: – abur saturat umed
– abur saturat uscat
– abur supraîncălzit

Aburul saturat umed

Aburul saturat umed este aburul care mai este încă în contact cu apa din care a provenit
(aburul din cazan) și care mai conține picături de apă.
Titlul aburului este cantitatea de abur uscat în kg conținut într -un kg de abur umed, se
notează cu x.
Umiditatea aburului este cantitatea de apă în kg conținută într -un kg de abur umed și este
egală cu 1 -x.

Aburul saturat uscat

Aburul saturat uscat este aburul care nu mai conține picături de apă. Aburul saturat umed
este trecut printr -un separator de picături aflat în partea superioară a cazanului și devine abur
saturat uscat.
Aburul saturat uscat are titlul x=1 și umiditatea egală cu 0 .

Aburul supraîncălzit

Aburul supraîncălzit este aburul care provine din aburul saturat umed care este trecut
printr -un separator de picături și apoi printr -un supraîncălzitor unde i se ridică temperatura, de la
temperatura pe care o are în cazan, la 250 -600oC, presiunea rămânând aceeași.

Aburul supraîncălzit prezintă următoarele avantaje:
– posedă, la aceeași presiune, o temperatură mai mare;

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

10
– un m3 de abur supraîncălzit cântărește mai puțin decât un m3 de abur saturat la
aceeași pre siune;
– procedura de lucru mecanic în mașini sau turbine cu abur este mai ieftină decât
cu abur saturat;
– conține mai multă căldură și se poate transporta la distanțe mai mari, fără riscul
de a se condensa ușor.
Se folosește ca abur tehnologic, dar mai ales ca abur energetic, la turbinele ce produc
curent electric.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

11
2.Producerea aburului

Producerea aburului se face în centrala termică cu ajutorul unui cazan de abur.
Cazanul este alimentat cu gaz metan de la rețeaua de gaz printr -o conductă la capătul căreia este
situat arzătorul.
Aerul de amestec este introdus în focar cu ajutorul unui ventilator prin tabulatura acestuia.
După ce se obține o concentrație optimă aer -combustibil, în focar are loc arderea. Din focar
fumurile de combustibil traversează tuburile care formează sistemul de convecție și care sunt la
rândul lor cufundate în apa din cazan.
Capacitatea cazanului fiind mare, reușește să -și mențină prestațiile stabile, chiar în cazul
unor variații de încărcătură.
Cazanul funcționează în regim de circulație naturală, admisia apei se face prin intermediul
unui sistem de tuburi de distribuție și se amestecă cu apa saturată din interiorul cazanului. Procesul
de evaporare are loc odată ce apa atinge pereții calzi ai foc arului și tuburilor de convecție. Aburul
se adună în camera de abur, situată deasupra suprafeței apei. De aici aburul trece printr -un
separator de umiditate cu diafragme multiple ca apoi, aburul saturat și uscat, să fie disponibil
pentru folosire.

Fig.2.1. Generatorul de abur ICI CALDAE, [1]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

12

Generatorul a fost construit din materiale de calitate, îmbinările sunt executate prin
sudarea subacvatică cu arc și reluate în interiorul cazanului după pregătirea marginilor. Tuburile
de fum sunt sudate și mandrinate pentru a spori siguranța utilajului. Pentru a evita coroziunea sau
supraîncălzirea locală a suprafețelor de schimb de căldură, calitatea apei de admisie, a apei de
cazan trebuie să fie optimă. Dacă apa nu corespunde parametrilor recomandați poat e provoca
apariția unor fenomene chimice (oxigen dizolvat, pH necorespunzător) sau formarea unor depozite
izolante de calcar care împiedică răcirea suprafețelor.
Pentru a îmbunătăți calitatea apei de cazan, la nivelul tamburului, ca și la nivelul
colectori lor inferiori, se practică operațiunea de purjare.

Purjarea reprezintă operațiunea de extragere a unei părți din debitul de apă din cazan, din acele
zone unde concentrația de săruri este mai ridicată. Purjarea se face la tamburul cazanului cu
circulație d e la suprafața de separație dintre apă și abur. Purja va fi la saturație și va avea un mare
conținut de căldură.
Debitul de purjare este de 2 -4% din debitul nominal al cazanului în funcție de locul din
care are loc prelevarea apei din cazan. Purjarea poate fi:
– purjarea continuă (care se face la tambur);
– purjarea intermitentă (care se face la colectorii inferiori )

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

13

3.Procese de vaporizare

3.1.Diagrame de vapori

Fig.3.1. Curbele limit ă și domeniile de vapori în diagram a p-v, [3]

Vaporizarea este procesul de trecere a substan ței din stare lichid ă în stare de vapori.
În diagram ă se observ ă că cele dou ă curbe de satura ție,se unesc în punctul K(punctul
critic). În punctul critic vaporizarea se produce brusc,deci substan ța trece din stare lichid ă în stare
de vapori f ără creșterea volumului specific. În stanga curbei limit a inferioar ă (x=0) se g ăsește
domeniul de lichid. Între curb a limita inferioar ă (x=0) si curba limita superioar ă (x=1), se găsește
domeniul vaporilor umezi (bifazici) iar la dreapta curbei limita superioar ă (x=1) și pentru

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

14
presiunile supracritice la dreapta izobarei critice T= 𝑇𝑐𝑟, se g ăsește domeniul vaporilor
supraînc ălziți.

Fig. 3.2. Diagrama T -s a vaporilor, [3]

Este reprezentată diagrama T -s a vaporilor de apă afișată de CoolPack, având avantajul
că permite evaluarea cantității de căldură schimbată în transformările termodinamice. Pentru toate
substanțele, alura curbei de lichid saturat, este asemăn ătoare cu cea prezentată în figura de mai sus,
dar curba de vapori saturați uscați se obține adăugînd la curba lichidului saturat, segmente
orizontale de lungime rv/Ts, unde rv este căldura latentă de vaporizare , care depinde de natura
substanței, iar Ts este temperatura de saturație, deci alura curbei limită superioară, diferă de la
o substanță la alta. Pentru unele substanțe, cum este apa, alura este cea prezentată în figura de mai

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

15
sus, iar pentru altele, cum sunt de exemplu unele hidrocarburi, concavita tea poate să fie în jos, deci
curbele limită nu sunt pentru orice substanță simetrice, ca în cazul apei.

Fig. 3.3. Diagrama h -s pentru apă, [3]

În domeniul de vapori umezi, sunt reprezentate curbele de titlu constant. Izotermele sunt
drepte orizontale pe tot câmpul diagramei, iar izentropele, deci adiabatele reversibile sunt drepte
vertical. Se observă că în domeniul vaporilor umezi, unde izobarele sunt drepte orizontale, fiind și
izoterme, izocorele sunt curbe având concavitatea în jos. Pe diagramă mai sunt reprezentate
curbele de entalpie constantă, care corespund proceselor de laminare adiabatică. Unul din
avantajele utilizării diagramelor termodinamice din programul CoolPack, este acela că pentru
citirea parametrilor termodina mici, se poate utiliza cursorul programului, iar în starea reprezentată
de cursor, valorile parametrilor termodinamici sunt afișate în partea inferioară a diagramei. Astfel
sunt mult simplificate procesele de citire a parametrilor termodinamici din diagram ă.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

16

4.Automatizarea cazanelor de abur

Cazanele sunt echipamente destinate producerii aburului la parametrii ceru ți de
consumator.
În centrala termic ă avem un cazan cu circula ție natual ă,circula ția apei prin țevile
fierb ătoare se face în mod natural,datorit ă diferen ței dintre greut ățile specific e ale apei, și a
amestecului apa -abur.
Pentru a produce abur tehnologic de bun ă calitate , și pentru un randament c ât mai bun al
instala ției avem nevoie de urm ătoarele opera țiuni:

4.1. Reglarea automată a procesului de ardere

Producerea unei anumite cantități de abur se face prin arderea unei cantități de combustibil
în focarul cazanului. Pentru aceasta trebuie să se asigure o cantitate de aer, care să asigure un
randament optim al cazanului din punct de vedere al procesului de ardere.

4.2. Mărimile reglate ale procesului de ardere
Mărimile reglate ale procesului de ardere sunt:
-presiunea aburului (reglarea sarcini);
– raportul aer/combustibil (reglarea combustiei);
– depresiunea în focar (reglarea debitului de gaze de ardere);
– reglarea automata a alimentarii cu apa.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

17
4.2.1.Reglarea presiunii aburului
Presiunea aburului este parametrul care sesizează cel mai bine dezechilibrul dintre debitul
de abur produs de cazan și cel cerut de consumator.Când cerin ța de abur este mai mare intră în
functiune un regulator principal (RP) care elaborează un semnal XF, numit și semnal de
intensitate a focului,transmis regulatorului de sarcină termică (RST) al cazanului. RST va
comanda fie debitul de combustibil (B),fie deb itul de aer (A),sau în anumite situații, în paralel
debitele A și B.

Fig.4.2.2.1. Reglarea presiunii aburului, [4]

4.2.2.Reglarea raportului aer/combustibil

Corelația dintre debitul de combustibil și debitul de aer determină randamentul cazanului.
Pentru diverse sarcini ale cazanului, randamentul optim al cazanului diferă. Debitul de aer real este
diferit de cel teoretic printr -un coeficient de exces de aer α , coeficient ce este dependent de sarcina
cazanului. Menț inerea unui randament optim constant al cazanului depinde de α , care la rândul
lui, depinde de debitul de abur D, și implicit de debitul de combustibil B. Pentru situația în care
cazanul funcționează în regim de bază (sarcină fixă, D=ct.), raportul aer/c ombustibil sau aer/abur
este constant și, implicit, excesul de aer este menținut constant pentru un randament optim. La o
sarcină variabilă ar fi necesar să se modifice coeficientul de exces de aer pentru a avea un
randament maxim optim. O combustie bună p resupune și o cantitate minimă de gaze nearse sau
un anumit procent de oxigen în gazele de ardere. Dacă analizăm, de exemplu conținutul de oxigen

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

18
în gazele de ardere, putem controla combustia în focarul cazanului. Rezultă astfel două modalități
de reglare a raportului aer/combustibil :
– metoda indirectă (un raport aer/combustibil constant)
– metoda directă, care constă în urmărirea procentului de oxigen în gazele de ardere.
Pentru cazane cu gaz metan

Fig. 4.2.2.2. Reglarea raportului aer/ combustibil, [4]

4.2.3.Reglarea depresiunii în focar
Prin arderea combustibilului în focarul cazanului se produc gazele de ardere și, pentru a
asigura o ardere optimă, este absolut necesar să se evacueze la coș aceste gaze arse. Evacuarea lor
este dictată de depresiunea în focarul cazanului. Astfel mărimea reglată va fi depresiunea în partea
superioară a focarului și mărime de execuție, debitul de gaze arse.

Fig.4.2.3.1. R eglarea depresiunii in focar, [4]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

19
Se utilizeaz ă regulatorul de gaze de ardere RG pentru men ținerea constant ă a
depresiunii în focar prin m ăsurarea acestei presiuni. Eruarea cu care trebuie reglat ă depresiunea
este foarte mic ă.

4.2.4.Reglarea automată a alimentării cu apă
Asigurarea alimentării cazanului cu apă, în mod continuu, este necesară pentru a evita
rămânerea fără apă a țevilor vaporizatoare, ceea ce ar conduce la arderea acestora. Astfel, es te
necesar să se regleze debitul de apă de alimentare a cazanului. SRA -ul alimentării cu apă a
cazanului de abur este destinat menținerii între limitele prescrise a nivelului apei în tamburul
cazanului.
Nivelul apei în tambur, ca parametru reglat , poate fi influențat de debitul de apă de
alimentare și de debitul de abur cerut de consumator. Pe lângă aceste perturbații principale, mai
pot să apară, în anumite situații ca mărimi perturbatoare dar cu influență mai mică: debitul de apă
purjată, temper atura apei de alimentare, debitul de gaze de ardere ce trec prin economizor. La o
perturbație a apei de alimentare, comportamentul tamburului diferă în funcție de tipul
economizorului. Dacă economizorul este de tip fierbător, introducerea unei cantități de apă mai
rece decât cea din tambur duce la scăderea numărului de bule de aer din emulsie și în realitate
efectul perturbației va fi resimțit cu o oarecare întârziere. În cazul economizorului nefierbător
temperatura scăzută a apei ce se introduce determină o scădere drastică a bulelor de aer în apă și,
ca urmare în primele momente are loc o scădere a nivelului apei în tambur. Ca mărime de execuție
se folosește debitul de apă de alimentare ce poate fi modificat fie prin modificarea poziției
ventilului de regl are al cazanului, fie prin modificarea turației pompelor de alimentare.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

20

Fig. 4.2.4.1. Reglarea automat ă a aliment ării cu apa, [4]

4.2.5.Semnalizarea și protecția cazanelor
În timpul regimurilor de pornire/oprire, precum și în timpul funcționării cazanelor, trebuie
evitate avariile cauzate fie de defectări ale instalației sau ale dispozitivelor de automatizare, fie de
manevre greșite ale personalului de exploatare. Astfel , exploatarea cazanelor cu personal redus
impune luarea unor măsuri de siguranță în exploatarea lor. Dispozitivele de protecție ale cazanelor
au ca scop sesizarea apariției unor regimuri necorespunzătoare de funcționare și intervenția
automată pentru opri rea cazanului sau scăderea sarcinii. Oprirea automată a cazanului înseamnă
închiderea automată, bruscă a alimentării cu combustibil. Instalația de protecție automată permite:
– oprirea cazanului;
– reducerea sarcinii;
– restabilirea regimului de funcți onare.
Schema de protecție depinde de condițiile tehnologice ale tipului de cazan, însă se pot
prevedea, de exemplu, următoarele condiții care au ca rezultat oprirea cazanului .

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

21
1. la creșterea presiunii apei în cazan peste limita superioară I se impune reducerea sarcinii
cazanului prin scoaterea din funcție a unui număr de arzătoare;
2. la creșterea presiunii peste limita superioară II se impune oprirea automată a cazanului;
3. la creșterea nivelului apei în tambur peste limita superioară I se deschid automat ventilele de
purjare de la tamburul și supraîncălzitorul cazanului pentru a nu trimite abur în tambur;
4. la creșterea nivelului peste limita superioară II, care prezintă per icolul de pătrundere a apei în
turbină, sau la scăderea nivelului apei sub limita inferioară, care poate conduce la arderea țevilor
fierbătoare, se oprește automat cazanul;
5. la scăderea presiunii gazului metan sau al păcurii înainte de arzătoare se opre ște brusc cazanul;
6. la ieșirea din funcțiune a ambelor ventilatoare de evacuare a gazelor de ardere se oprește automat
cazanul;
7. la lipsa tensiunii mai mult de 4 -6 secunde, timp în care lucrează fără succes instalația de
anclanșare automată, se opreș te automat cazanul;
8. la creșterea presiunii în focar peste o anumită limită, ce poate provoca spargerea țevilor
fierbătoare în cazan, se oprește cazanul cu o temporizare de cca. 60 de secunde.

4.2.6.Performanțele reglării automate a caza nelor de abur
În cazul realizării reglării automate a cazanelor de abur este necesar să se precizeze
performanțele obținute prin introducerea automatizării și intervalul de sarcinii cazanului în care
reglarea automată este garantată. Astfel, în funcție de sarcina cazanului, între minimul tehnologic
și 100%, toleranțele instalațiilor de automatizare pot fi:
– pentru presiunea aburului la ie șirea din cazan intre0.5 -4.0 % din presiunea nominală;
– pentru conținutul de oxigen în gazele de ardere 0 .2-1.0 %O2;
– pentru depresiunea în focar între 0.4 -2.0 mmCA
– pentru nivelul în tambur 2 -10 cm.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

22
5. Centrala termica

5.1.Schema instalației

Fig.5.1.1. Schema instalatiei

1. Filtru mecanic cu cuarț 12. Manometru
2. Filtru impurități 13. Presostate
3. Instalația de dedurizare 14. Panou electric
4.Nivela degazorului (Sticla de nivel a degazorului) 15. Sticle de nivel
5. Degazorul 16. Nivostat (butoiaș cu sonde)
6. Aerisire 17. Robinet pentru apă
7. Scurgerea degazorului 18. Pompe de alimentare a cazanului
8. Robinet termosensibil 19. Clapeta de reținere
9. Utilizatorul (proces tehnologic) 20. Racord pentru cos de fum
10. Supape de siguranța 21. Arzător
11 .Robinet pentru abur 22. Scurgere cazan
23. Generatorul de abur

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

23

5.2.Cazanul centralei

Fig. 5.2.1. Cazanul centralei, [5]

1- Arzător 8 – Coș
2- Tub de flacără 9 – Tambur
3- Șamotare 10 – Supapă de siguranță
4- Cutie întoarcere spate 11 – Indicator de nivel
5- Fierbător convectiv I 12 – Conductă de abur
6- Cutie întoarcere față 13 – Alimentare cu apă
7-Fierbător convectiv II
5
5
F
C1
C2
7
1
2
3
4
6
8
10
12
13
11
13
13

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

24

5.3.Masina de fabricat hârtie

Fig 5.3.1. Mașina de fabricat hârtie

1 – cuvă celuloză 8 – hotă partea uscată
2 – dozator celuloză 9 – cilindru mașinii
3 – valț 10 – bobină de hârtie
4 – postav port celuloză 11 – valț intermediar
5 – hotă partea umedă 12 – conductă aer compr imat
6 – aer cald de la arzătoare 13 – șabăr
7 – conductă abur

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

25

5.4.Instalația pentru recuperarea condensului

Fig.5.4.1.Instalația pentru recuperarea condensului

1 – conductă pentru recuperarea condensului de la mașina de fabricat hârtie
2 – rezervor de colectare a condensului
3 – nivelul condensului în rezervor
4 – electroventil
5 – pompe pentru trimiterea condensului la centrala termică
6 – conductă pent ru condens spre centrala termică

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

26
6. Recuperarea condensatului

6.1. Condensatul
Condensatul este apa provenită prin răcirea aburului. Condensatul trebuie recuperat și
folosit integral deoarece este cea mai bună apă pentru alimentarea cazanului întrucât:
– are temperatura ridicată, care ridică temperatura apei de adaos și micșorează
consumul de combustibil (mărește randamentul);
– micșorează consumul de apă de adaos tratată;
– nu conține s ăruri minerale, deci nu depune piatră.
In centrala termic ă, aburul este produs în cazanul de abur, și trimis în continuare într-un
distribuitor. Din acest distribuitor aburul este trimis la consumator(ma șina de fabricat hârtie).
Aburul saturat uscat cu temperatura de 1900C intr ă în cilindrul ma șinii de fabricat h ârtie,
încălzește pere ții acestuia, când ajunge la temperatur a dorit ă porne ște banda transportoare a
mașinii care aduce amestecul de celuloz ă și apă spre cilindru. Când acest amestec intră în contact
cu pere ții calzi ai cilindrului se produce transferul de c ăldură între cele dou ă corpuri astfel încât
amestecul se transform ă în hârtie care este trimis ă de banda transportoare pe un tambur unde se
înfășoară form ându-se o bobina, iar aburu l din cilindrul ma șinii de fabricat h ârtie dup ă ce a cedat
căldura se transform ă în condensate. Acest condensat este trimis într-un rezervor de colectare
prevăzut cu 2 pompe și sistem de automatizare. Când nivelul condensatului ajunge la 50% din
volumul rezervorului porne ște o pomp ă care trimite condensatul la centrala termic ă în degazor, iar
când volumul rezervorului ajunge la 20% pompa se opre ște. În cazul în care la ma șina de fabricat
hârtie se lucreaz ă intens volumul de condens trimis în rezervor cre ște, iar dac ă o singur ă pompa
nu face fa ță și se ajunge la 65% din volumul rezervorului, porne ște automat și cea de a doua pomp ă.
Condensatul ar e o temperatur ă de 1100C iar temperatur a apei de alimentare a cazanului
din degazor este de 90oC – 950C.
Când condensatul intr ă în contact cu apa din degazor, aceasta se încălzește mai mult dec ât
valoarea setat ă la sistemul de automatizare al cazanului. Pentru a men ține temperatur a constant ă a
apei în degazor, sistemul de automatizare d ă comanda pompelor de alimentare cu apa de re țea
trimi țând apa rece în degazor ,pentru a se ajunge la temperatur a setată în degazor.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

27
Datorit ă diferen ței de temperatur ă foarte mare între condensat și apa de la re țea, în
interiorul degazorului se produc socuri hidraulice (lovituri de berbec).
Pentru functionarea in bune condi ții pe termen lung a instala ției aceste șocuri trebuie
eliminate pe c ât posibil.
6.2. Variante de modernizare a instala ției.
1. S -a const ruit o structur ă metalic ă pe care s -au montat dou ă bazine
suprapuse .Bazinul de jos pentru acumularea apei din re țea dup ă ce este trecut ă printr -un filtru cu
cuarț pentru eliminarea n ămolului și impurit ăților, apoi prin instala ția de dedurizare, iar bazinul de
sus este degazorul cazanului din care este alimentat cazanul cu ajutorul pompelor de alimentare..
Condensatul trimis de la ma șina de fabricat h ârtie spre centrala termic ă, înainte de a fi
introdus în degazor trece printr -un schimb ător de căldură cu pl ăci. Condensul fiind agentul termic
primar ( încălzitor), iar agentul termic secundar apa de la re țea depozitat ă în bazinul de jos.
În schimb ătorul de c ăldură cu placi se face transferul de c ăldură între cele dou ă fluide.
Conden sul cedeaz ă căldura apei de alimentare, dup ă care intr ă în degazor. Apa de alimentare dup ă
ce trece prin schimb ătorul de c ăldură prime ște căldura și se încălzește.

Fig.6.2.1. Degazorul centralei si recipientul pentru acumulare a apei din retea

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

28
Degazorul si bazinul de depozitare a apei de alimentare sunt prevazute cu doua pompe,
cu ajutorul c ărora apa din bazine este recirculat ă pentru a se men ține o temperatur ă constant ă în
toată masa fluidului.
Cu ajutorul acestui sc himb ător de c ăldură în degazor se men ține o temperatur ă de 900C –
950C dup ă intrarea condensatului.
Când nivelul apei din degazor scade este completat cu apa din bazinul de jos (de
alimentare).Aceast ă apa fiind încălzită de condensatul recuperate în schimb ătorul de c ăldură, când
intră în contact cu apa din degazor nu se mai produc socuri hidraululice, deoarece diferen ța de
temperatur ă dintre cele dou ă fluide este mai mic ă.

Fig.6.2.2. Schimbător de căldură cu plăci
De la cazanul de abur avem o conduct ă care comunic ă cu degazorul. Pe aceasta conduct ă
este montat un ventil termosensibil. C ând temperatur a apei din degazor scade datorit ă aliment ării
cu apa din bazinul de jos,ventilul se deschide și este in trodus abur în degazor. Temperatura
aburului fiind foarte mare 1900C apa din degazor ajunge u șor la temperatur a dorit ă (900C –
950C),dup ă care sistemul de automatizare d ă comanda electroventilului s ă se închid ă.
După aceast ă metod ă de modernizare instala ția func ționeaz ă în bune condi ții pe termen
lung f ără riscul de deteriorare a instala ției ,datorit ă elimin ării șocurilor hidraulice.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

29
2.S-au instalat sta ții de automatizare local ă PXC. Aceste sta ții sunt destinate instala țiilor de
încălzire, ventila ție, instala țiilor de distribu ție a aburului și în instala țiile electrice, și sunt integrate
în sistemul de monitorizare.
Stațiile de automatizare locale pot fi operate cu ajutorul unit ăților de tip PXM20 , atât cu
afișajele de tip text c ât și grafice. Unitățile operator PXM20 , pot fi pentru accesarea oric ărei sta ții
locale conectate în sistem.

Fig.6.2.3. Unitate operator de tip PXM20.
Ecranul de definire / modificare a unui program de timp de pe unitatea de operare PXM20 ,este
prezentat în figura de mai jos.

Fig.6.2.4. Afisare, editare program de timp pe unitatea de operare PXM20.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

30
Ecranul de vizualizare a evolu ției unui parametru pe unitatea de operare PXM20 este
prezentat în figura de mai jos.

Fig.6.2.5. Afisare evolutie parametru pe unitatea de operare PXM20.

S-au montat 3 unit ăți de tip PXM20 , în 3 puncte diferite:
-în centrala termic ă
– la ma șina de fabricat hârtie
– în biroul directorului de
produc ție

De la aceste unit ăți PXM20 , se poate verifica în orice moment parametrii și avariile ap ărute
în procesul tehnologic la centrala termic ă și în hala de produc ție.
Prin introducerea acestor unit ăți se poate monitoriza din oricare din cele 3 pun cte func ționarea
instala țiilor, iar în cazul unor nereguli în func ționare se poate intervenii la eliminarea acestora f ără
a se opri procesul tehnologic.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

31

7.Modernizarea re țelelor de transport și distribu ție a energiei termice c ătre
consumator

Rețelele termice servesc la transportul agen ților termici de la centrala termic ă la
consumator.
Înainte de a se pune în aplicare aceast ă metod ă de modernizare, de înlocuire a
circuitului vechi cu conducte preizolate treb uie s ă se țină seama de urm ătoarele normative: I13 –
02 , ST 02 -98, NP 029 – 98, SREN 253 – 97.
Conductele preizolate isoplus se bazeaz ă pe o experient ă de 35 de ani în rețelele de
distribu ție a agentului termic.
7.1.Avantajele conductelor preizolate
– greutate redus ă
– protective pe termen lung împotriva coroziunii
– reducerea pierderilor de energie datorit ă spumei PUR
– izolare fonic ă ridicat ă
– durata de via ță min.30 ani,conform EN 253
– conductivitate termic ă redus ă a materialului izol ant
– curățare usoar ă cu ajutorul aburului de înaltă presiune
– rezisten ță la compresiune a mantalei
– domeniul de utilizare de la 30oC – 400oC
Conductele cu manta din o țel sunt disponibile p ână la diametru nominal DN 1200 av ând
grosime a de izola ție de la 30 mm p ână la 130 mm în func ție de temperatur a agentului termic.
Livrarea se face sub form ă de bare de 12 m lungime. La durata de via ță de 30 de ani rezist ă până
la 300oC temperatur a de durat ă,presiunea nominal ă până la PN 64 bar.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

32
7.2. Standarde pentru conducte
Oțel negru pentru conducte, [6] Tabelul 7.2.1

Oțeluri pentru conducte, [6 ] Tabelul 7.2.2

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

33
Material izolator, [6] Tabelul 7.2.3.

Standarde conducte, [6] Tabelul 7.2.4.

7.3.Montarea conductelor preizolate
Conductele preizolate montate subteran se amplaseaz ă direct în sol, sprijinirea fiind
uniform ă continu ă, pe toat ă lungimea.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

34

Fig.7.3.1. Sistemul de conducte preizolate montate direct in sol, [9]
Sistemul este format din urm ătoarele elemente:
– conducta util ă (țeava de oțel)
– manta de protec ție
– un strat de polyuretan aderent la ambele conducte juc ând rolul de strat izolant
– în stratul de izolat ție exist ă un conductor de cupru care face parte din sistemul de
avertizare cu ajutorul c ăruia se pot identifica rapid cu precizie de 1m eventualele avarii.

Fig.7.3.2.Conducta preizolata, [6]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

35
Coturi pentru conducte preizolate

Coturile conductelor preizolate se execut ă din țevi trase cu raza de curbura de cel
puțin 1,5 x Dn.
Forma coturilor poate fii neted ă sau cu pliuri (cute).La diamet re mari ( în domeniul
țevilor sudate), coturile se realizeaz ă în construc ție rigid ă, din segmente îmbinate prin sudare.

Fig.7.3.3. Cot preizolat dublu, [6] Fig.7.3.4 Cot preizolat dublu, [6]

Fig.7.3.5. Reductie preizolata, [6]
Se pr oduc sub form ă de piese preizolate, pentru reducerea cu dou ă dimensiuni a
diametrelor nominale. Disponibile și în variant a de manta redus ă care se livreaz ă fără partea din
oțel.

Fig.7.3.6. Ramifica ție pentru conducte preizolate, [6]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

36
Ramifica țiile se produc în func ție de solicit ările statice, ca ramifica ție etajat ă la 45o sau cu
ramifica ție paralel ă. În cazul de aerisiri, goliri se produce ca și ramifica ție vertical ă.

Fig.7.3.7. Mufe și izol ări locale pentru conducte preizolate, [6]

Izola ția durabil ă și impermeabil ă a îmbin ărilor sudate se realizeaz ă prin intermediul
mufelor (mansoanel or) termocontractabile conform standardului EN 489 pentru conducte
preizolate.
Materialu mufei este din polietilen ă de înaltă densitate (PEHD) termocontractabil ă în
cazul diametrului nominal de p ână la 400mm, sau polietilen ă de înaltă densitate
termocontractabil ă reticulat ă pentru diamet re de peste 400mm.

Fig.7.3.8. C ăciulă de capăt , [6] Fig.7.3.9. Inel de etanșare, [6]
Căciula de c apăt se utilizeaz ă ca protec ție împotriva umidit ății, se monteaz ă pe capetele
conductelor dup ă ce acestea au p ătruns în clădiri. Gama de produse cuprinde variant a simpl ă,
dublă, și variant a cu căciulă de cap ăt.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

37

Fig.7.3.10. Armături de închidere,golire, aerisire, [6]

Armaturi pentru închidere, golire,aerisire.
Armaturie de închidere sunt disponibile în execu ție standard cu trecere redus ă, la cerere și
cu trecere complet ă, precum și sub form ă de element combinat: ramifica ție de golir e și/ sau
aerisire, înclusiv robinet aerisire / golire. Manevra se realizeaz ă cu o cheie T sau cu angrenaj
special.

Fig.7.3.11. Element de trecere prin perete, [6]
Elementele de trecere prin perete sunt utilizate pentru a împiedica p ătrunderea apei prin
golurile pentru trecerea conductelor prin c ămine, plan șee, pereți. Sunt disponibile în varianta pies ă
de etan șare cu prestitupa, sau în cazul c ând apa nu este sub presiune mare ,inel de trecere din
cauciuc cu etan șare standard.
Elemente pentru preluarea eforturilor provenite din dilatare
– alegerea unui traseu al re țelei termice cu schimb ări de directive (compensare
natural ă L sau Z)

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

38
– compensatoare în forma de U
– compensatoare axiale

Fig.7.3.12. Compensator de dilatare în forma de U, [8]

Fig.7.3.13. Compensator de dilatare în forma de L, [8]

Fig.7.3.14. Compensator de dilatare în forma de Z, [8]

Fig.7.3.15. Compensator de dilatare axială, [8]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

39
Conducte preizolate montate direct in sol
Conductele se fixeaz ă pe un strat de nisip cu granula ția 0,5 – 4mm care depășește cu minim
10cm partea superioar ă a mantalei de protec ție a conductei cu diametrul cel mai mare.
Adâncimea de pozare a conductei preizolate variaz ă în intervalul 0,95m -2,6m în func ție
de diametrul conductei. Diferen ța între nivelul terenului și nivelul stratului de nisip este
recomandabil s ă se situeze între 0,8m – 1,2m. L ățimea șanțului depinde de num ărul și diametrul
conductelor. Distan ța minim ă dintre conducte sau între conducte și marginea șanțului variaz ă între
100mm la diamet re mici, iar la diamet re mai mari 1200 -1300mm distan ța între conducte este de
până la 900mm.

Fig.7.3.16.Pozarea conductelor in sol, [9]
1. manta de protec ție 4. pământ de umplere
2. strat de polyuretan 5. panglici de semnalizare
3. conducta utilă 6. nisip de granulație fină
Îmbinarea conductelor preizolate se realizeaz ă prin sudare, inclusiv a coturilor și a
ramifica țiilor.
În zona coturilor este necesar ă prevederea unor perne de dilatare realizate în câteva tipuri
constructive, în func ție de diametrul c onductei.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

40

a. de tip ,,calaret”
b. laterale
Fig.7.3.17. Perne de dilatare, [9]

Opera țiuni tehnologice de realizare a sistemelor de re țele termice din conducte preizolate
– executarea îmbin ărilor prin sudur ă între conducte
– realizarea trecerilor prin pere ți
– execut area ramifica țiilor ,coturilor
– efectuarea probelor de presiune
– executarea izol ării conductelor în zonele de îmbinare între elementele componente
– acoperirea conductelor cu nisip compactat (10 -15cm )
– complectarea cu p ământ de umplutur ă
– compactarea straturilor succesiv p ână la nivelul solului

Fig.7.3.18.Sudarea conductelor preizolate, [6]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

41
7.4. Supravegherea rețelei
Spuma PUR, care este utilizat ă la izolarea conductelor preizolate, are o rezisten ță electric ă
foarte mare. Proprietatea fizică conform c ăreia rezisten ța electric ă scade în prezen ța umidit ății,
este utilizat ă în cazul sistemului de alarm ă IPS-Analog. În acest mod este m ăsurat ă rezisten ța dintre
conductorii de Cu monta ți în spum ă și conducta de o țel.
Stația de m ăsură IPS-Digital -Cu
Stația de m ăsură emite un impuls în sistemul de conducte. Acest impuls electric de energie
redus ă se propag ă neperturbat cu o viteza de 137000km/s. În cazul în care a p ătruns umiditate ,se
modific ă impedan ța caracteristic ă a termoizol ației. Din durata de timp scursa între momentul
emiterii și cel al recep ționării reflexiei se calculeaz ă locul în care avem defectul. La un num ăr total
de 6000 impulsuri ,IPS – Digital atinge o rezolu ție de minim 0,5 m. Localizarea exact ă se po ate
depista chiar și în cazul mai multor defecte simultane. Software -ul IPS – Digital – Cu prelucreaz ă
și prezint ă datele necesare într-un proces complet automatizat. Toate m ăsurătorile sunt stocate
autom at și pot fi evaluate ulterior. La o sta ție de m ăsură avem la dispozi ție 10km de conductor –
senzori ce pot fi supraveghea ți.

Fig.7.4.1.Stație de măsură IPS Digital Cu, [6]
IPS – Digital – Ni Cr

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

42
Acest s istem oferă posibilitatea supravegherii tuturor sistemelor de supraveghere rezistive.
Supraveghe rea și localizarea traseului de conducte se realizeaz ă complet automat, dup ă principiul
“ divizorului de tensiune”. În cazul apari ției umezelii în izola ție sau în cazul unui contact sensor –
conduct ă de oțel, sunt localizate at ât pozi ția defectului c ât și tipul defectului. Umezeala este
localizat ă cu o precizie de 2% din lungimea de supravegheat. Software -ul IPS -Ni Cr prelucreaz ă
și prezint ă datele necesare într-un proces complet automat. Toate m ăsurătorile sunt stocate și pot
fi evaluate ulterior. Cu acest e stații se pot supraveghea p ână la 4,8 Km de conduct ă. Software -ul
IPS Digital recunoa ște automat dac ă este conectat un apparat de tip Ni Cr sau de tip Cu. Prin acest a
este posibil ă și supravegherea unui s istem mixt de conductor.

Fig.7.4.2. IPS Digital Ni Cr, [6]
7.5. Avantaje de cost
Prin înlocuirea conductelor vechi cu conducte preizolate cu bariera anti -difuzie se
înlatură pierderile de căldură, deci avem un sistem de conducte mai economic. Aceste
avantaje ale costului se acumuleaz ă pe întreaga durată de viață a instalației, iar diferența este
foarte mare.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

43

Fig.7.5.1. Costuri de funcționare pe termen lung, [7]
7.6.Alterarea proprietăților izolației PUR de -a lungul timpului
În situația în care avem un circuit de conducte, de la centrala termică spre hala de producție
și retur,cu o temperature de 190oC pe tur si 110oC pe retur, analizăm mai multe tipuri de conducte,
cu barieră termică anti -difuzie și fără barieră t ermică, pentru mai multe dimensiuni, avem
următorul exemplu.

Fig.7.6.1. Proprietățile izolației PUR de -a lungul timpului, [7]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

44
7.7.Emisiile de CO 2
Emisiile de CO 2 sunt considerabil mai mici la conductele produse cu metoda continuă cu
izolație de calitate ridicată și prevăzute cu barieră anti -difuzie ,decât la cele produse cu metoda
tradițională și fără barieră anti -difuzie.

Fig.7.7.1. Emisiile de CO 2, [7]

7.8.Costurile pe întreaga durată de viață
Conductele preizolate au o durată de viață de minim 30 ani la care este asigurată garan ția
calității de către producător.
La o investiție trebuie să ținem seama de următoarele costuri:
– prețul de achiziție al conductei
– întreținerea
– costul energiei pierdute

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

45
– costuri de pompare
– construcții

Fig.7.8.1. Costuri pe întreaga durată de viață, [7]

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

46
8. Concluzii

Pentru elaborarea lucrării de disertație cu titlul “Studiul privind producerea,transportul și
utilizarea energiei termice sub formă de abur la o fabrică de hârtie” au fost necesare următoarele
capitol e:
Capitolul 1. Noțiuni introd uctive
În acest capitol am arătat importanța instalațiilor termice, și implicit a aparatelor și
generatoarelor termice, care sunt componentele lor de funcționare de bază, rezultă imediat dacă
ne gândim că circa 70 -80% din consumul actual de ener gie îl reprezintă energia termică.
Contribuția energiei termice la producția energiei electrice este esențială.
Capitolul 2. Producerea aburului
Producerea aburului se face în centrala termică cu ajutorul unui cazan de abur.
Cazanul funcționează în regim de circulație naturală, admisia apei se face prin
intermediul unui sistem de tuburi de distribuție și se amestecă cu apa saturată din interiorul
cazanului. Procesul de evaporare are loc odată ce apa atinge pereții calzi ai focarului și tuburilor
de convecție. Aburul se adună în camera de abur, situată deasupra suprafeței apei. De aici aburul
trece printr -un separator de umiditate cu diafragme multiple ca apoi, aburul saturat și uscat, să fie
disponibil pentru folosire.

Capitolul 3. Procese de vaporizare
În acest capitol avem o diagramă în care sunt reprezentate curbele limită și domeniile
de vapori în diagrama p -v, o diagramă T -s a vaporilor, și diagrama h -s pentru apă.
Capitolul 4. Automatizarea caza nelor
Cazanele sunt echipamente destinate producerii aburului la parametrii ceru ți de
consumator.
Pentru a produce abur tehnologic de bun ă calitate , și pentru un randament c ât mai bun
al instala ției avem nevoie de urm ătoarele opera țiuni:

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

47
– reglarea presiunii aburului (reglarea sarcini);
– reglarea raportul aer/combustibil (reglarea combustiei);
– reglarea depresiunii în focar (reglarea debitului de gaze de ardere);
– reglarea automată a alimentării cu apă.
Capitolul 5. Centrala termică
În acest capitol am prezentet :
– schema instalației
– cazanul centralei
– degazorul
– mașina de fabricat hârtie
– instalația de recuperare a condensului
Capitolul 6. Recuperarea condensul ui
Condensatul este apa provenită prin răcirea aburului. Condensatul trebuie recuperat și
folosit integral deoarece este cea mai bună apă pentru alimentarea cazanului întrucât:
– are temperatura ridicată, care ridică temperatura apei de adaos și micșorează consumul de
combustibil (mărește randamentul);
– micșorează consumul de apă de adaos tratată;
– nu conține săruri minerale, deci nu depune piatră.
S-au propus metode de modernizare a instalației,s -au instal at stații de automatizare locală
PXC.
Capitolul 7. Modernizarea rețelelor de transport și distribuție a energiei termice
Rețelele termice servesc la transportul agen ților termici de la centrala termic ă la
consumator.
Avantajele conductelor preizolate
– greutate redusă

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

48
– protecție pe termen lung împotriva coroziunii
– reducerea pierderilor de energie datorită spumei PUR
– izolare fonică ridicată
– durată de viată min.30 ani,conform EN 253
– conductivitate termică redusă a mat erialului izolant
– curățare usoară cu ajutorul aburului de înaltă presiune
– rezistentă la compresiune a mantalei
– domeniul de utilizare de la 30oC – 400o
Prin înlocuirea conductelor vechi cu conducte preizolate cu barieră anti -difuzie se
înlătură pierderile de căldură, deci avem un sistem de conducte mai economic. Aceste
avantaje ale costului se acumulează pe întreaga durată de viață a instalației, iar diferența este
foart e mare.
Conductele preizolate au o durată de viață de minim 30 ani la care este asigurată garanția
calității de către producător.
După implementarea acestor măsuri de modernizare centrala termică funcționează în
siguranță,s -au elimi nate pierderile de pe rețea,deci este mai eficientă.

Ștefan Vasile U.T.Cluj – Napoca

49

Bibliografie

[1]. WWW.calorserv.ro/produse/Instalații -Termicxe -Industriale/Cazane de abur-înaltă –
presiune/ici+CALDAE
[2]. WWW.clor.ro/documents/product/52485/73,RO DEG.pdf
[3]. WWW.termo .utcluj.ro/pdf/06 vapori_și_diagrame.pdf
[4]. Shiva.pub.ro/PDF/Termo/CURS 6 PT.pdf
[5]. P.D.Stănescu,N,N,Antonescu,Popescu(Olea) Lelia Letiția,Îndrumător de proiectare
cazane,Editura Matrix Rom,București 2006.
[6]. WWW.proidea.ro/isoplus -romania -srl/228574/conducte -isoplus 3431101
a_49_d_4_1383561927198_isoplus_conduc te_preizolate_2013.pdf
[7]. https://WWW.logstor.com/media/1862/pipe -tehnology_ro_p_dh.pdf
[8]. WWW.mdrap.ro/userfiles/reglementari/Domeniul_XIV/14_35_NP_029_2002.pdf
[9]. https://WWW.google.ro/search?q = asezarea+conductelor+in+panant& tbo=u
&source=univ&sa=X & ved=OahKE9PUAhVMEJoKHdxGB44QsAQIJQ&biw=1366&bih=66
[10]. N. Antonescu, V.Caluianu,Cazane și aparate termice, Editura Didactică și Pedagogică,
București 1975