Moderne stoom technologie

Stoomtechnologie blijft een belangrijke pijler in veel industriële processen en de sector staat niet stil. Tijdens een opfriscursus van Energik bij Spirax-Sarco in Zwijnaarde kwamen zowel klassieke thema’s als nieuwe trends aan bod. Van efficiënt energiegebruik en digitale monitoring tot AI en energieflexibiliteit. De cursus bood een overzicht hoe traditionele stoomsystemen te combineren met moderne technologieën om duurzaamheid, betrouwbaarheid en efficiëntie te verhogen.

Stoom blijft een belangrijke energiedrager in uiteenlopende industriële sectoren, zoals de chemie, voedingsindustrie en textielsector. Het wordt gebruikt voor verwarming, productieprocessen en mechanische aandrijving (van een stoomturbine). Er gelden wel steeds strengere veiligheids- en milieueisen, onder meer op het vlak van afvalwater, emissies en afvalstromen. Volgens Jozef De Borger van Energik leidt dit tot stijgende investerings- en operationele kosten. “Zowel vanuit economisch als milieutechnisch standpunt is een optimale energie-efficiëntie van essentieel belang,” zegt De Borger. “Energie vormt immers een belangrijke kostenpost, zeker met de huidige energieprijzen. Het belang van efficiënt energiegebruik zal in de toekomst alleen maar toenemen.”

Digitale monitoring

Davy Van Paemel van Spirax-Sarco gaf een live-demonstratie over het digitaal monitoren van stoominstallaties. Van fysieke sensoren tot realtime data analyse. Dit gebeurt niet louter om data te verzamelen en vervolgens te gebruiken voor energiedoelstellingen maar dient voornamelijk voor trouble shooting.”
Van Paemel toonde verschillende meetopstellingen voor onder meer condenspotten, veiligheidskleppen, pompen, warmtewisselaars, en voor de meting van stoom- en condensaatkwaliteit.
“Meten is weten,” benadrukte hij. “Zonder metingen kun je niet analyseren, en blijft alles giswerk.” Een innovatie bij digitale monitoring van condenspotten vereenvoudigt het proces en beperkt zo energieverlies/stilstand en verhoogt het rendement. Hoewel de stoomindustrie traditioneel traag evolueert, neemt de toepassing van digitale sensoren toe.

Voorkomen van vervuiling en energieverlies

Van Paemel raadt bedrijven aan om sensoren te installeren die de kwaliteit van het condensaat meten. Dit om vervuiling in het stoom/condensaatsysteem te voorkomen. “Contaminatie ligt bijzonder kritisch,” waarschuwde hij. “Wanneer een warmtewisselaar doorslaat, kan er product in de stoom/condensaat terechtkomen. Vervuilingen in een stoomketel veroorzaken al snel schoonmaakkosten van meer dan 15.000 euro per jaar. En dat had een eenvoudige sensor kunnen vermijden.” Ook veiligheidskleppen noemt hij als bron van onzichtbare energielekkages. Bijvoorbeeld door verkeerde instelling of onvoldoende onderhoud. Ondanks strenge keuringseisen, krijgen veel stoominstallaties nog te weinig onderhoud. Daardoor blijven er grote optimalisatiekansen liggen, aldus Van Paemel.

Innovatie en AI in de procesindustrie

Prof. dr. ir. Michel De Paepe, hoogleraar Thermodynamica aan de Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur van de Universiteit Gent en voorzitter van het Stoomplatform promoveerde in 1999 aan de UGent op een proefschrift over stoominjectiegasturbines met waterterugwinning.

‘Samenwerking tussen onderzoek en industrie voor gelijke tred’

De Paepe sprak over de verwachtingen van artificiële intelligentie (AI) en Internet of Things (IoT) binnen de procesindustrie. “De evolutie van de afgelopen twee jaar is indrukwekkend. Met AI kunnen we denkprocessen automatiseren zodat mensen zich kunnen concentreren op ontwerp, opvolging en interpretatie. We staan nog niet op het punt dat AI alles kan maar binnen vijf jaar zal de impact enorm zijn.” De Paepe ziet een belangrijke rol voor AI in procesoptimalisatie, onder meer via datagedreven monitoring en anomaliedetectie. Door patronen te herkennen in machinesignalen kunnen fouten of afwijkingen vroegtijdig opgespoord worden. En dat komt de efficiëntie en veiligheid ten goede.

Onderzoek en innovatiecentrum

Naast digitalisering focust De Paepeʼs onderzoeksgroep zich op hogetemperatuurwarmtepompen,onder meer op basis van ammoniak, een oud maar duurzaam koelmiddel. “Door te werken met mengsels van water en ammoniak kunnen we meer flexibiliteit in temperatuurniveaus bereiken,” lichtte hij toe. “Dat leidt tot een betere energieprestatie en draagt bij aan de elektrificatie van industriële warmteprocessen.” De UGent bouwt aan een AI Campus Hub in het wetenschapspark Zwijnaarde. Dit gebeurt in samenwerking met Imec Vlaanderen, Alides, PMV en verschillende overheden. Het fysieke innovatiecentrum gaat onderzoekers, studenten en bedrijven herbergen die samen nieuwe AI-oplossingen gaan ontwikkelen. “Er komt ook een AI-toren waar startups en onderzoekers samenkomen om producten te ontwikkelen voor procesautomatisering en monitoring. Door data te analyseren, kunnen we algoritmes trainen die patronen herkennen en voorspellen wanneer iets fout dreigt te lopen.” De AI Campus Hub zal met zijn 20.000 m² plaats bieden aan meer dan 600 specialisten. Er komt een ‘fablabʼ waar prototypes kunnen worden gebouwd en een uitgebreide cleanroom voor de ontwikkeling van chips en fotonica-integraties. Het project wordt gefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO), het Fonds voor Innoveren
en Ondernemen (FIO), de Stad Gent en de Provincie Oost-Vlaanderen. De oplevering van de campus is voorzien voor 2027. “De AI-technologie evolueert razendsnel”, besluit De Paepe. “Samenwerking tussen onderzoek en industrie is cruciaal om gelijke tred te houden. De AI Campus Hub zal daar een echte boost aan geven.”

Om gratis de software van Entras te testen: www.entras.be/endustries-software

 

Dit artikel werd geschreven door de redactie van het vakblad PompNL (www.pompnl.nl)
Bron: Matthias Vanheerentals - Freelance-journalist