饱和蒸汽管路系统的优化设计方案

饱和蒸汽管路系统的优化设计李海燕烟台市建筑设计争论股份100张昌波牟平区公用设施治理办公室摘要：为保证饱和蒸汽的最大出力，设计时要从饱和蒸汽输送管路、蒸汽使用设备、分散水回收三个方面动身，按蒸汽、分散水的不同工况，有区分地选择过滤器、汽水分别器、减压阀、疏水器、空气阀、流量计等设备，施工时要正确安装，确保蒸汽管路无泄露、无水锤现象，使蒸汽系统掌握便利牢靠、计量准确，蒸汽使用设备效率高，同时尽可能做到回收蒸汽分散水，充分利用分散水的热量，到达削减蒸汽源燃料消耗的目的。关键词：饱和蒸汽输送系统汽水分别器疏水器流量计减压阀分散水回收在现代化工业企业中，饱和蒸汽凭借资源丰富、价格廉价、对环境无污染、易于掌握等优点，担当着热量传递的重要任务。从目前实际运行状况看，蒸汽管路跑、冒、滴、漏现象格外普遍，饱和蒸汽中含水率高，品质差，蒸汽无效消耗相当大，整个系统普遍存在大量的热量损失。一般饱和蒸汽管路系统的设计包括蒸汽输送系统、蒸汽使用设备、蒸汽分散水回收系统三大局部。蒸汽系统设计时要从这三个方面动身，针对不同工况，选择不同的过滤器、汽水分别器、减压阀、疏水器、空气阀、流量计等设备，施工时要正确安装，确保蒸汽管路无泄露、无水锤现象，使蒸汽系统掌握便利可靠、计量准确，蒸汽使用设备效率高，同时尽可能做到回收蒸汽分散水，充分利用分散水的热量，到达削减蒸汽源燃料消耗的目的。1选用质量过关的管道及阀件，削减蒸汽泄漏量：蒸汽系统可按以下公式计算泄漏量：泄漏量=2.8x6Lkg/h——式中，L损失=每吨蒸汽的价格x〕160/吨计162501M可见汽雾长度的年蒸汽泄露损失为：250x2.8x61x16x160/1000=1.07〕由此可见，设计时选用零泄露的管材及阀件，可避开无效的蒸汽热量损失。2蒸汽管路中设置汽水分别器，彻底分别蒸汽和水滴：饱和蒸汽在输送过程中，管道沿途不断散热，蒸汽中的一局部会液化成水滴，与蒸汽混在一起流淌。这种蒸汽最具破坏性：汽水共存将产生水锤现象，破坏管道、阀件、设备等；由于水分的存在，饱和蒸汽的含热量降低，导致使用设备蒸汽耗量增加，直接导致其效率的下降及生产蒸汽本钱的增加。假设在汽源处饱和蒸汽出口的管道上、用汽设备前、减压阀、流量计等关键设备前，串联一个汽水分别器，汽水分别器内的特别构造，能使蒸汽中的水滴滞留在汽水分别器的底部，蒸汽自汽水分别器的出汽口接出，这样汽水分别后，得到相对枯燥的饱和蒸汽，用汽设备的效率可提高15%。3蒸汽管路中设减压阀，保证用汽设备处稳定的蒸汽压力：饱和蒸汽的输送一般承受高压蒸汽输送，高压蒸汽输送有以下优点：<1〕、蒸汽源在高压状态下运行效率最高；<2〕、高压饱和蒸汽的输送管路管径小，蒸汽的无效热损失小；<3〕、管道隔热费用低。一般使用设备的工作压力都小于输送的蒸汽的压力，设备要正常运行，设备前的蒸汽管道上要设减压阀。通常的做法是在蒸汽管路上串联一个减压阀，这种做法的缺点是：当上游蒸汽压力波动或用气量发生变化时，减压阀后的压力也产生波动，甚至造成减压阀失灵的现象。因此，仅仅在管路上设一减压阀的做法不行取。比较有保障的做法是：<1〕、减压阀前设汽水分别器、100目滤网的蒸汽过滤器，使进入减压阀的蒸汽为清洁、枯燥的高品质饱和蒸汽，防止对减压阀产生危害。<2〕、减压阀的口径比管道口径小，减压阀前后的管道口径为“大——小——更大”。<3〕10：1210%时，2减压阀接收见图一：图中，1—汽水分别器2—截止阀3—过滤器4--减压阀5--截止阀6--截止阀7—安全阀8—压力表组合9—球阀 10—过滤器11—浮球式疏水阀12—止回阀蒸汽管路末端设排空气阀，排出管路中的空气：由于某些不确定的因素，蒸汽管道中常常有空气等不凝气体，它们的存在，对蒸汽管道、用汽设备及阀件将产生腐蚀，并且使换热设备的热阻增加，有资料显示，1mm的空气层，其热阻相当于13.2M铜墙的热阻，足见蒸汽中的空气对设备换热力量的影响。假设蒸汽管路末端安装了排空气阀，管道中的空气会被推到管道末端，通过空气阀准时排掉，这样可降低空气的不良影响。空气阀接收见图二：蒸汽管路上设置过滤器，去除蒸汽中的杂质：蒸汽系统的杂质来源于以下几个方面：汽源处产生蒸汽的水携带的固体杂质混入到饱和蒸汽中；施工过程中产生的管道垃圾；焊接工艺产生的焊渣等。这些杂质会堵塞蒸汽阀件及设备，增加热阻，有时会发生安全生产事故。管道中设置过滤器，能准时滤掉这些危急物。须留意的是：蒸汽管道过滤器要侧装，防止分散水积聚在过滤器滤帽局部，蒸汽系统再次启动时引起水锤现象。蒸汽管路上设置流量计，准确计量蒸汽用量：蒸汽流量计计量的数据是蒸汽系统治理、改进的根底，完善有效的蒸汽流量计系统应满足以下要求：<1〕、流量计具有较高的准确性。<2〕、流量计具有大的量程比。<3〕、流量计具有完整的蒸汽密度补偿和干度修正。<4〕、对流量计上下游的直管段要求短。<5〕、计量系统可有效防止振动。<6〕、流量计安装修理便利。流量计的安装见图三：图中，1—流量计2—压力表3--过滤器4—截止阀5—汽水分别器6—疏水器通过有效的计量、检测，可合理地安排蒸汽，该进蒸汽系统设5%~10%。疏水阀的选择与安装饱和蒸汽系统中最常见也是用量最多、最重要的部件是疏水阀，疏水阀是一种机械产品，应用过程中极有可能会消灭故障，引起蒸汽泄露；同时分散水假设不能有效排解，管路会产生水击、设备会积水，设备效率下降，消灭腐蚀、水锤，设备变形损坏等不良状况。在蒸汽系统中，正确选择和安装疏水器，能够节能10%~40%。疏水阀种类很多，要依据使用的具体状况做出正确选择。如管路疏水时应选择热动力疏水阀；换热器等产生大量分散水的设备上应选择浮球式疏水阀；而一些如伴热管、油罐加热管等管路中的冷凝水，其热量可以进一步利用，可选用热静力疏水阀等等。正确选择疏水阀还必需综合考虑以下因素：(1>、蒸汽系统、分散水系统的工作压力、疏水器的背压等。<2〕、蒸汽是否是饱和蒸汽、使用设备要求的分散水出水温度。<3〕、蒸汽系统是否安装了温控阀；<4〕、疏水阀的材质及连接方式。<5〕、同时考虑水锤、振动、排空气等问题。正确的安装是保证疏水阀正常工作的有效措施之一。疏水阀的安装应按以下原则进展：<1〕、疏水阀前应设过滤器。<2〕、疏水阀下游安装止回阀。<3〕、保证正确的疏水阀的安装方向。<4〕、疏水阀尽可能靠近设备出口。同时，为能准时觉察疏水阀的故障，在疏水阀前安装检测装置或在疏水阀后安装观视镜，监测疏水阀运行及设备积水状况，准时有效地处理消灭的问题，保障蒸汽系统安全、高效运行。分散水的回收饱和蒸汽的分散水所含的能量高达蒸汽的20%，而且对汽源来讲分散水都是经过水处理的，分散水的回收可以减低水处理的费用，在回收热量的同时能削减系统补水量，降低水处理系统的费用。回收后的冷凝水可用于产生蒸汽的水系统的关心给水。假设一个蒸汽系统冷凝水回收温度90℃，锅炉补给水温度20℃，温差为70℃，1kg/h1x70x4.2/3600=0.082KW/kg蒸汽耗量为3000kg/h，分散水按70%回收，每小季节约的热量为：0.082x3000x70%=171.5KW16250热量为:171.5x16x250=686000KWII16000KJ/kg计，按锅炉效率80%，则该局部分散水的回收能节约用煤量：686000x3600/(16000x0.8>=192937.5kg/年=193/年550193x550=10.615/年每年节约水量：3000x0.7x16x250/1000=8400/年1.5/吨计，将节约水费：8400x1.5=1.26/年1.28400x1.2=1.008/年冷凝水回收后年产生的效益为：10.615+1.26+1.008=12.883粗略统计，一个好的分散水回收系统可带