Производство пенополистирола

Применение парогенераторов для производства пенополистирола

Пенопласт применяется очень широко — он незаменим как теплоизоляционный, отделочный и упаковочный материал.
В производстве пенополистирола используется вспениваемый самозатухающий полистирол, содержащий 5-6% смеси пентана и изопентана, являющейся вспенивающим фактором. Эта смесь содержится в гранулах полистирола в растворенном виде.
Сырье имеет вид гранул, получаемых путем суспензионной полимеризации стирола. Оно содержит вещество, снижающее горючесть -антипирен.
После подогрева до температуры 90-100°С, под действием улетучивающегося пентана гранулы увеличивают свой объем (процесс вспенивания) примерно в 30-65 раз. В промышленной практике для вспенивания полистирола используется водяной пар, который проникает также внутрь гранул и способствует действию пентана.
Водяной пар, применяемый для преобразования пенополистирола, должен быть насыщенным паром при давлении как минимум 0,25 мПа, не перенасыщенным водой. Оптимальное давление для формирования блоков и последующего вспенивания составляет 0,02-0,07 мПа. Более высокое давление приводит к увеличению скорости поступления пара в форму (время формирования около 20 секунд). Параметры пара определяются при помощи термометра и манометра, установленных на линии подачи и вывода водяного пара. В целях выравнивания давления и равномерного высвобождения пара может быть установлен аккумулирующий сборник.
Процесс производства гранул, происходящий во вспенивателе с помощью водяного пара, происходит при температуре 80-100 градусов Цельсия. Благодаря содержащемуся в гранулах порофору (обычно пентан, изопентан или пентан-изопентановая фракция), повышенной температуре и расширению водяного пара, гранулы многократно увеличивают свой объем и принимают микроячеистую структуру.
Во время выдержки по времени вспененных гранул из полистирола происходит процесс диффузии воздуха вовнутрь микро ячеек и выравнивание давления внутри ячеек и атмосферным давлением.
Процесс формирования блоков из вспенивающегося полистирола, происходящий в закрытых формах, заключается в нагревании водяным паром вспененных и выдержанных гранул. Благодаря повышению температуры, а также заключенному в порах гранул порофору,  воздуху и водяному пару, наступает дальнейшее расширение объема гранул и их взаимное слипание, приводящее к возникновению монолитного блока из пенополистирола. После охлаждения блока в форме наступает ее разъединение. Процесс выдержки по времени блоков из пенополистирола заключается в двусторонней диффузии воздуха внутрь микропор, и выравнивание давления между внутренним объемом ячеек и атмосферой. Сушка блоков заключается в выпаривании поверхностной влаги в атмосферу. В условиях продолжающегося роста цен на топливо и электроэнергию, вопрос снижения затрат на производство пара приобретает особую важность в свете сохранения и повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции.
Обеспечить производство необходимым количеством пара, можно либо установив автономный парогенератор (паровой котел), либо использовав централизованную тепловую сеть. 
При потреблении пара из централизованной тепловой сети, помимо растущих тарифов по оплате услуг поставщика, у предприятия могут возникнуть проблемы, связанные с нерегулярностью подачи пара и несоответствием его параметров установленным технологическим требованиям.
В случае применения электрических ТЭНовых или электродных парогенераторов у предприятия могут возникнуть проблемы, связанные с частой заменой ТЭНов, электродов, сосудов работающих под давлением, соответствующим техобслуживанием и большим потреблением электроэнергии, что значительно влияет на качество работы и небольшой срок эксплуатации данного оборудования.
Применение индукционных парогенераторов «ТИТАН» в технологическом процессе производства, исключает подобные проблемы, позволяя уменьшить затраты на электроэнергию не менее чем в 2 раза, гарантируя стабильность подачи пара и его соответствие всем нормам, обеспечивая необходимые условия для выпуска высококачественной продукции.
При подборе паропроизводящего оборудования, предприятия могут допускать ошибки. Нужно учитывать не только необходимое количество пара для каждого из процессов, но и температуру пара, его давление, насыщенность пара (для некоторых процессов необходим сухой насыщенный пар, для других подойдет и влажный насыщенный пар), расчеты в отводе конденсата, а также управляемый процесс парообразования. Отдельное внимание необходимо уделять размеру, протяженности и теплоизолированности паропровода, организующему доставку пара до потребителя пара.
Причины таких нарушений лежат в неверных подходах к расчетам, зачастую в нехватке технических знаний о процессах паропроизводства и в недостатке опыта и умения работы с современными парогенераторами. Зачастую истоки этих проблем, скрываются в застарелых взглядах на вопросы производства пара. Однако все вышеперечисленные проблемы можно решить организацией верного расчета и правильной настройкой оборудования. Кроме того, можно приобрести и настроить дополнительное оборудование, системы водоподготовки.
Ассортимент парогенераторов, на рынке достаточно широк. При его выборе кроме стоимости предложения важно учитывать экономический эффект от внедрения, автоматизированность, совместимость с современным технологическим оборудованием и другие факторы: энергоэффективность, простота монтирования, расходы на техническое обслуживание и графика работы оборудования.
В индукционных парогенераторах «ТИТАН» установленная потребляемая мощность всего 40 кВт для производства 100 кг/пара/час.Управление парогенераторами полностью автоматизировано, следовательно, уже нет необходимости постоянного присутствия персонала, который будет обслуживать установку. Плавная регулировка производительности в автоматическом режиме даёт возможность обеспечить необходимое количества пара, что позволяет дополнительно экономить электроэнергию и следовательно, деньги.
Теперь, давайте сравним характеристики по энергопотреблению, индукционных парогенераторов «ТИТАН» и традиционных электрических парогенераторов:

Производительность	Потребляемая мощность
	Индукционный парогенератор «ТИТАН»	ТЭНовый парогенератор	Электродный парогенератор
200 кг/пара/час	80 кВт	154 кВт	150 кВт
300 кг/пара/час	120 кВт	227 кВт	220 кВт
400 кг/пара/час	160 кВт	302 кВт	300 кВт
500 кг/пара/час	200 кВт	378 кВт	370 кВт
600 кг/пара/час	240 кВт	453 кВт	450 кВт
700 кг/пара/час	280 кВт	532 кВт	527 кВт
800 кг/пара/час	320 кВт	605 кВт	600 кВт
900 кг/пара/час	360 кВт	679 кВт	675 кВт
1000 кг/пара/час	400 кВт	754 кВт	750 кВт
1200 кг/пара/час	480 кВт	---	905 кВт
1500 кг/пара/час	600 кВт	---	1125 кВт
1800 кг/пара/час	720 кВт	---	---