Výběr země / regionu a jazyka
TRUMPF Hüttinger

Fossil-to-Electric Transformation

Pomůžeme Vám umožnit elektrifikaci Vašich průmyslových procesů ohřevu.

Nutnost přechodu z fosilních na elektrické nositele energie (F2E) je stále zjevnější, protože elektrifikace průmyslových procesů, které jsou založeny na fosilních palivech, je jednou z nejdůležitějších strategií k omezení CO2. Existují již různé elektrické koncepce ohřevu. Každá vyžaduje specifické elektrické nebo elektromagnetické systémy napájení proudem. TRUMPF Hüttinger k tomu nabízí kompletní spektrum napájení proudem od generátoru stejnosměrného proudu až po mikrovlnný. Tak naleznete řešení, která urychlí Vaši cestu k dekarbonizaci a pomohou Vám dosáhnout Vašich ambiciózních cílů udržitelnosti.

Elektrifikace průmyslových procesů

1. CO2 neutrální výroba el. proudu

například díky solární nebo větrné energii.

2. TRUMPF Hüttinger Power Conversion Systems

Naše TruConvert Série nabízí flexibilní řešení pro mnoho použití zásobníků.

K produktu

3. Elektrická síť

Rozdělení el. proudu na privátní koncové spotřebitele a průmyslové odběratele.

4. TRUMPF Hüttinger Power Supplies

TRUMPF Hüttinger díky svým středo- a vysokofrekvenčním generátorům stejnosměrného proudu a mikrovlnným generátorům přivádí proud do potřebné frekvence a výkonu.

K produktu

5. Elektrifikace průmyslových procesů

Zpracování plazmou u:

  • Fixace dusíku (vč. výroby NH3)
  • Metanplazmapyrolýzy, která umožňuje výrobu tyrkysově zabarveného H2 a/nebo C-alotropů jako např. grafen, uhlíkové nanotrubice (CNT), fullereny a diamanty
  • Výroba C2H2
  • Recyklace CO2
  • Zhodnocení odpadu

Příklady použití pro Fossil to Electric (F2E)

Rozšíření funkcí stávajících plynových a olejových hořáků je naléhavým tématem v průmyslových odvětvích jako např. kovy, cement nebo sklo. V závislosti na zpracovávaných materiálech musejí být uplatňovány přesně definované procesní parametry jako teplota,
rozsahy teplot, tlaky, průtoková množství, atd. K vytváření těchto procesních podmínek specifických dle aplikace lze používat různé typy plazmy.
Každý typ plazmy potřebuje speciální budicí frekvence pro zapálení a zachování své plazmy.
Plazmové postupy lze používat pro různé aplikace F2E, jako např.:

Tavení kovů
Tavení skla
Chemické postupy
Tavení hliníku
Fixace dusíku
Výroba cementu
E Fuels (Power to X)
LoHc (liquid organic hydrogen carrier)
Zhodnocení odpadu
Recyklace CO2

Produktové portfólio firmy TRUMPF Hüttinger

Potenciál elektrifikace evropských průmyslových sektorů je odhadován na cca 800 TWh/a. Největší podíl připadá na chemický, papírenský, potravinářský, sklářský a keramický průmysl.

Generátory v našem produktovém portfóliu nabízejí výkonové spektrum od DC- až po GHz s výstupními výkony až do několika set kW. Díky tomu Vám nabízíme řešení, která urychlí Vaši cestu k dekarbonizaci a pomohou Vám dosáhnout Vašich cílů v oblasti udržitelnosti.

Proces napájení proudem pro Fossil-to-Electric (F2E) Transformation

Každá elektricky poháněná koncepce ohřevu vyžaduje specifické elektrické nebo elektromagnetické systémy napájení proudem. TRUMPF Hüttinger nabízí kompletní paletu napájení proudem od generátoru stejnosměrného proudu až po mikrovlnný

Další podrobnosti

Fossil-to-Electric koncepce ohřevu

Dielektrický RF ohřev

Dielektrický ohřev, také nazývaný vysokofrekvenční ohřev, je postup k ohřevu izolátorů nebo dielektrik, tím že jsou vystavovány vysokofrekvenčním elektromagnetickým polím. Ohřev vzniká interakcí vysokofrekvenčních polí s dipolárními molekulami v materiálu. Molekuly se pokoušejí přizpůsobit rychle interagujícímu elektrickému poli, čímž se o sebe vzájemně třou a vnitřním třením vytvářejí teplo. Tento proces je zvláště efektivní v materiálech s vysokou dielektrickou konstantou, jako je například voda nebo plasty. Dielektrický ohřev je často používán v průmyslových aplikacích k sušení, ohřevu nebo tavení materiálů. TRUMPF Hüttinger zde nabízí velmi širokou paletu vysokofrekvenčních generátorů výkonu a přizpůsobovacích sítí (takzvané Matchboxy). Stejně tak můžeme na přání zákazníka také dimenzovat odpovídající aplikátory.

Solid state mikrovlnné generátory používají polovodičové konstrukční prvky k vytváření mikrovln. Generátory vytvářejí vysoké výkonové hustoty při velmi vysokých frekvencích, které (di-polární) molekuly (např. vodu, plasty, sklo, keramiku, pěny, atd.) budí k chvění. Tímto chvěním vzniká tření a teplo, které ohřeje procesní materiál (obrobek). V porovnání s obvyklými magnetronovými generátory jsou solid state generátory TRUMPF Hüttinger preciznější a efektivnější. Umožňují rovnoměrnější ohřev a snižují nepotřebné ztráty energie. TRUMPF Hüttinger SSPG mikrovlnné generátory jsou pulzní (30 ns) a prostřednictvím frequency sweeping nebo přepínáním frekvence umožňují velké přizpůsobení speciálním a často dosud neřešitelným úlohám ohřevu.

Indukční ohřev

Pomocí středofrekvenčního generátoru výkonu, takzvaného vnějšího okruhu (přizpůsobení) a kovového induktoru je vytvořeno středofrekvenční magnetické pole v elektricky vodivém topném prvku (např. studený grafitový gel) nebo v procesním materiálu (obrobek) dokonce elektrický vířivý proud, který opět (podobně jako u rezistentního procesu ohřevu) interakcí s atomy kovu má ztráty a tím ohřeje materiál. Charakteristickou a zvláštní výhodou je, že nedochází k žádnému přímému kontaktu induktoru s topným prvkem nebo procesním materiálem. TRUMPF Hüttinger má pro různorodé aplikace vhodná napájení proudem a může při dimenzování systému ohřevu řešit otázky specifické pro zákazníky.

Ohřev na bázi plazmy

Plasma Burner Torch:

V mnoha průmyslových postupech jsou dnes k vytváření procesního tepla používány plameny poháněné zemním plynem. Na předcházejících mezinárodních konferencích o klimatu bylo k dosažení určitých teplotních mezí dohodnuto celosvětové zdražení postupů vytvářejících CO2 a tím během několika málo let již nemohou být s pokrytím všech nákladů používány výše uvedené úlohy ohřevu. 

V mnoha průmyslových procesech ohřevu lze používat naprosto jinou metodu ohřevu (dielektrický, rezistentní, indukční ohřev viz předchozí příklady). V některých jiných procesech neexistuje k "plameni" žádná skutečná generická alternativa.

Zde může představovat řešení plamen na bázi plazmy (Plasma Burner Torch). Pomocí uspořádání trubek (0,05 m - 1 m nebo více v průměru) při atmosférickém tlaku proudí procesní plyn (H2, CO2, N2, O2, argon, vzduch, ...). Tento plyn je ve speciálním uspořádání zvenku, bezkontaktně pomocí středofrekvenčního - vysokofrekvenčního indukčního vnesení výkonu buzen na plazmu příp. plazmový plamen. Zajímavé při tom je, že výše uvedený procesní plyn lze "rekuperovat", to znamená, že může být po recyklaci opět přiveden do procesu - a v tomto postupu i přes vytváření tepla v plameni skutečně nic "neshoří".

TRUMPF Hüttinger vyvíjí v současné době procesní napájení proudem a spojení výkonů, která brzy budou moci nahradit vytváření tepla pomocí plamenů poháněných zemním plynem až do oblasti megawattů. Ty nacházejí rozmanité použití např., v kovovýrobě, příp. recyklaci kovů, v chemickém, sklářském průmyslu. 

Rezistentní ohřev

Elektrický stejnosměrný nebo střídavý proud působí v topném prvku (nepřímo) nebo v samotném procesním materiálu (obrobek). Kvůli elektrickému odporu vždy dochází k ohřevu. Podle uspořádání může při tom být dosaženo velmi homogenního ohřevu s velmi stabilní kontrolou teploty. TRUMPF Hüttinger zde používá především stejnosměrný proud (generátory stejnosměrného proudu), které lze velmi dobře regulovat.

The Future is Electric!

Přestože existuje enormní tlak ohledně nákladů na investiční náklady (e-CAPEX) u elektrických systémů ohřevu v porovnání s fosilními systémy ohřevu, vedou opatření zdanění u CO2 k strmějšímu nárůstu fosilních provozních nákladů (f-OPEX). To vede ke zkrácení doby zavádění (tbreak-even). Časový horizont break-even závisí však na příslušném F2E procesu a je asi 5 až 10 let.

Kontakt
Dr. Gerd Hintz
Industry Manager Industrial Heating
E-mail
Servis a kontakt