Principeschema
Principe- en installatiebeschrijving
Er zijn vele manieren om binnen bedrijven te komen tot het koelen van bedrijfsmatige processtromen. Naast het koelen met bijvoorbeeld gas (zoals lucht of ammoniak) wordt in bedrijven voornamelijk gekoeld door middel van water. Het koelen van bedrijfsprocessen door water kan op verschillende manieren geschieden. De hoofdverdeling berust op doorstroomsystemen en recirculerende systemen. Doorstroomsystemen werken met een enkelvoudige warmtewisselaar (dit kan ook een koeltoren zijn) en bij deze systemen zal het water maar éénmaal gebruikt worden voordat het wordt geloosd. In de praktijk gebruikt men steeds meer recirculerende systemen. Hieronder vallen open en gesloten systemen. Bij volledig gesloten systemen wordt geen water ververst. Het betreft hier vaak gesloten systemen voor airconditioningsystemen (terugkoelen met lucht), gebouwbeheerssystemen, etc. Bij open recirculerende systemen vindt wel een bepaalde mate van verversing plaats, dit om verdampingsverliezen te compenseren en om de zoutlast weer voldoende terug te dringen. Ook in een afvalwatersysteem kan het noodzakelijk zijn om een bepaalde stroom te koelen. Dit kan nodig zijn als de temperatuur van het afvalwater te hoog is om het naar een biologische zuivering te leiden. Ook als het behandelde afvalwater een te hoge temperatuur heeft om geloosd te mogen worden, kan door middel van koeling toch worden voldaan aan de normen en eisen. Alle bovenstaande systemen kunnen worden ingezet, afhankelijk van het temperatuurtraject en/of de vuillast.
Specifieke voor- en nadelen
Door het toepassen van een koeltraject is het mogelijk om een biologische zuivering optimaler te laten functioneren of om aan de lozingseisen te voldoen. In sommige gevallen kan de hoeveelheid warmte die wordt uitgewisseld in een warmtewisselaar weer nuttig ingezet worden. Een voorbeeld hiervan is het afkoelen van afvalwater van een melkfabriek door middel van een warmtewisselaar, die weer wordt gebruikt om het water van een zwembad op te warmen. Koelwatersystemen hebben per definitie kans om allerlei problemen op te leveren, zoals corrosie, kalkafzettingen en het ontstaan van microbiologische verontreiniging. Indien koelwatersystemen worden ingezet in afvalwaterzuiveringen zullen deze problemen zich zelfs in sterkere mate voordoen. Bekende problemen zijn slijmvorming in warmtewisselaars, ontstaan van biomassa in een koeltorenpakket en corrosie door ijzerreducerende bacteriën. Vaak moeten vele noodgrepen worden ingezet om deze problemen op te lossen.
Toepassing
Diverse zuiveringen in verschillende industrietakken zoals de voedingsmiddelen-, galvanische en chemische industrie zijn voorzien van één of meerdere koelstappen. Een voorbeeld is een een brudencondensaatstroom uit een melkfabriek; de temperatuur van zo’n waterstroom is te hoog om direct door de biologische zuivering te leiden en dient eerst gekoeld te worden.
Randvoorwaarden
Afhankelijk van de vervuilende componenten dient een programma te worden opgesteld om de problemen effectief te lijf te gaan. Dit kan zowel chemisch, fysisch als thermisch.
Werkingsgraad
Elk koelrendement is haalbaar. Belangrijk is het feit dat er op een nuttige manier energie kan worden teruggewonnen uit het systeem.
Hulpstoffen
Kalkstabilisatoren, corrosiebeschermers, biociden, dispergeermiddelen, etc.
Milieu-aspecten
Gebruik van hulpmiddelen dient zoveel mogelijk te worden voorkomen omdat dit een negatief milieueffect kan opleveren. Landelijke richtlijnen (vooral bij gebruik van biociden) dienen te worden nagevolgd.
Kosten
De investeringskosten kunnen aanzienlijk verschillen per soort koelsysteem.
Opmerkingen
Voor zeer grote debieten is ook luchtkoeling mogelijk (koeltorens).
Complexiteit
Eenvoudig systeem, problemen kunnen echter complex zijn.
Automatiseringsgraad
Vergaand te automatiseren.
Referenties
- WASS, 2000
Versie: februari 2010