阿姆斯壮中国-蒸汽及凝结水管网节能-2013

1、Todays Lesson:Todays Lesson:Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wasted Armstrong International, Inc.Knowledge Not Shared Is Energy Wastedu概述概述u管网能量损失管网能量损失u管道管径计算选型管道管径计算选型u管道散热及保温管道散热及保温u蒸汽管道布置蒸汽管道布置u管道水击管道水击u蒸汽管网疏水蒸汽管网疏水u合理输送与分配合理输送与分配Knowledge Not Shared Is Energy

2、Wastedu蒸汽需要通过管网输送至用汽点。通常有一根或蒸汽需要通过管网输送至用汽点。通常有一根或多根蒸汽主管向用汽设备方向输送蒸汽，然后通多根蒸汽主管向用汽设备方向输送蒸汽，然后通过小口径的分支管道将蒸汽送给各个用汽设备过小口径的分支管道将蒸汽送给各个用汽设备u蒸汽管网参数：根据需求确定优化方案蒸汽管网参数：根据需求确定优化方案u蒸汽输送压力及压降蒸汽输送压力及压降u蒸汽管道散热及温降蒸汽管道散热及温降u凝结水回水管径凝结水回水管径Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy WastedKnowled

3、ge Not Shared Is Energy Wasted根据设计压力根据设计压力/ /设计温度确认管道设计温度确认管道材质、尺寸、标准等问题。材质、尺寸、标准等问题。n选型过大的问题选型过大的问题投资费用增加投资费用增加热损失增加热损失增加形成的凝结水量增加形成的凝结水量增加u选型过小的问题选型过小的问题压降大：蒸汽压降大：蒸汽/ /回水压力不足回水压力不足流速大：容易产生水击和冲蚀流速大：容易产生水击和冲蚀输送能力低：不能送足量蒸汽输送能力低：不能送足量蒸汽流速大、噪音大、损失大流速大、噪音大、损失大 Knowledge Not Shared Is Energy Wasted需要根据流速

4、、压降损失等要求综合确定。需要根据流速、压降损失等要求综合确定。管道管径计算简化公式：管道管径计算简化公式：nD Dn n = 594.5 = 594.5 (G (GV/)V/)nD Dn n = 18.8 = 18.8 (Q/)(Q/)式中：式中：D Dn n = = 管道内径，管道内径，mmmm；G = G = 介质质量流量，介质质量流量，t/ht/hQ = Q = 介质容积流量，介质容积流量，m m3 3/h/h；V = V = 介质比容，介质比容，m m3 3/kg/kg = = 介质流速，介质流速，m/sm/sKnowledge Not Shared Is Energy Wasted

5、Knowledge Not Shared Is Energy Wasted应注意高温凝结水降压后汽液两相流问题，要考虑闪应注意高温凝结水降压后汽液两相流问题，要考虑闪蒸汽输送的空间，不能全部按照满管水计算！蒸汽输送的空间，不能全部按照满管水计算！n疏水阀出口及凝结水支管，主管布置疏水阀出口及凝结水支管，主管布置n自流凝结水主管：适当考虑二次汽自流凝结水主管：适当考虑二次汽n余压凝结水主管：考虑管道二次闪蒸汽量，按照汽余压凝结水主管：考虑管道二次闪蒸汽量，按照汽水平均比容、流速合理确定管径水平均比容、流速合理确定管径n加压凝结水主管：可按照满管水以加压凝结水主管：可按照满管水以50100Pa/m

6、50100Pa/m比摩比摩阻确定；汽泵加压间断运行，主管加止回阀防水击阻确定；汽泵加压间断运行，主管加止回阀防水击Knowledge Not Shared Is Energy Wasted散热损失简化计算公式：散热损失简化计算公式：Q=1.1633.14(tpt0)a1dbwL式中：式中：Q散热损失散热损失Wtp保温层外表面平均温度保温层外表面平均温度 t0周围介质平均温度周围介质平均温度dbw管道保温层外表面直径管道保温层外表面直径 mL管段总长度管段总长度 ma1保温层表面放热系数，与风速有关，一般保温层表面放热系数，与风速有关，一般可取可取625kcal/m2.h.Knowledge N

7、ot Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wastedn原始参数：原始参数：10 bar饱和蒸汽饱和蒸汽180 C；蒸汽流量：蒸汽流量：3000 kg/h；管径及长度：；管径及长度：DN100，100 米；米； 环境温度：环境温度：20 C；汽化潜热：汽化潜热：2000 kJ/kg n热损失计算结果：损失量热损失计算结果：损失量1016 W/m； 蒸汽冷凝蒸汽冷凝率率:1.016 X 3600/2000 = 1.83 Kg/m. h；冷；冷 凝凝 总总 量量: 183 Kg/h； 蒸汽热损失量百蒸汽热损失量百分比：分比：1

8、83/3000=6.1 %Knowledge Not Shared Is Energy Wasted设备及管道保温保温技术通则设备及管道保温保温技术通则（GB4272-92）Knowledge Not Shared Is Energy Wasted常用保温材料：硅酸盐、玻璃棉、岩棉、石棉等常用保温材料：硅酸盐、玻璃棉、岩棉、石棉等常用保护层材料：不锈钢板、镀锌钢板、玻璃钢、铝常用保护层材料：不锈钢板、镀锌钢板、玻璃钢、铝箔玻璃布、玻璃布等箔玻璃布、玻璃布等Knowledge Not Shared Is Energy Wastedu沿流动方向有沿流动方向有1：100向下的坡度，沿流动方向布置向下

9、的坡度，沿流动方向布置上升管道时，可布置有上升管道时，可布置有1：40向下的坡度向下的坡度u大口径蒸汽主管每隔大口径蒸汽主管每隔30m50m布置一个疏水点布置一个疏水点u在系统低处也应布置疏水点，如上升管道的底部等在系统低处也应布置疏水点，如上升管道的底部等u若蒸汽主管反坡，应按照不超过若蒸汽主管反坡，应按照不超过15m/s的蒸汽流速来的蒸汽流速来选型管道，管道坡度不低于选型管道，管道坡度不低于1 ：40，至少每隔，至少每隔15m布布置一个疏水点置一个疏水点u分支管道可按分支管道可按2540m/s的流速来选择管道口径，从的流速来选择管道口径，从蒸汽主管的上方取汽，这样可确保得到最干燥的蒸汽蒸汽

10、主管的上方取汽，这样可确保得到最干燥的蒸汽u阀门应尽可能的靠近取汽口阀门应尽可能的靠近取汽口Knowledge Not Shared Is Energy Wasted 蒸汽蒸汽 重新布置重新布置 至高点至高点凝结水排放点凝结水排放点30 50m 坡坡 度度1/250 蒸蒸 汽汽 流流 向向Knowledge Not Shared Is Energy Wasted 增大管道直径，减低流速增大管道直径，减低流速 至至15 m/s15 m/s 蒸汽流速最高可至蒸汽流速最高可至40m/s40m/s30-50m15 m30-50mKnowledge Not Shared Is Energy Wasted

11、水击是高速流动的水碰撞水击是高速流动的水碰撞管道附件、阀门或设备时管道附件、阀门或设备时产生的噪声和振动产生的噪声和振动水击的根源来自管道低点水击的根源来自管道低点的水未排除的水未排除良好的工程设计、安装和良好的工程设计、安装和维护可有效地避免水击现维护可有效地避免水击现象的产生。象的产生。Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wasted 主管下沉主管下沉 水占据蒸汽管道水占据蒸汽管道 水击引起震动和水击引起震动和噪音噪音 凝结水凝结水Knowledge Not Shared Is Energy

12、 WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wasted 凝结水凝结水CorrectIncorrect 蒸蒸 汽汽 蒸蒸 汽汽 凝结水凝结水Knowledge Not Shared Is Energy Wasted良好良好 不不 良良 蒸蒸 汽汽 蒸蒸 汽汽凝结水凝结水Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wastedu汽水分离器或集水管汽水分离器或集水管 Knowledge Not Shared Is Energy Wasted采用蒸汽疏水阀自动阻汽及时排水采用蒸

13、汽疏水阀自动阻汽及时排水疏水点要保证凝结水能到达蒸汽疏水阀疏水点要保证凝结水能到达蒸汽疏水阀蒸汽疏水阀布置在低点的位置，可选止回阀蒸汽疏水阀布置在低点的位置，可选止回阀蒸汽主管下方设置大口径的集水管蒸汽主管下方设置大口径的集水管关键的用汽设备前安装汽水分离器关键的用汽设备前安装汽水分离器蒸汽疏水阀应足够结实坚固，以避免水击现象和结蒸汽疏水阀应足够结实坚固，以避免水击现象和结冻的损坏冻的损坏可选择机械式或热静力式蒸汽疏水阀可选择机械式或热静力式蒸汽疏水阀Knowledge Not Shared Is Energy Wasted自动自动阻汽及时连续阻汽及时连续排水排水排空气和其它不凝性气体排空气和

14、其它不凝性气体Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy Wasted880880铸铁系列铸铁系列980980铸钢系列铸钢系列880F880F铸铁系列铸铁系列980FL 980FL 系列系列990F990F铸钢系列铸钢系列Knowledge Not Shared Is Energy WastedKnowledge Not Shared Is Energy WastedTVSTVS疏水阀站疏水阀站蒸汽疏水阀站蒸汽疏水阀站Knowledge Not Shared Is Energy Wastedn不同压力等级满足不同用户需求不同压力等级满足不同用户需求n正确选择管道直径尺寸及材质正确选择管道直径尺寸及材质n合理的热补偿及有效支撑合理的热补偿及有效支撑n良好的保温结构，避免热损失良好的保温结构，避免热损失n疏水配置合理，避免水击及保证干度疏水配置合理，避免水击及保证干度n高压