凝结水管理斯派莎克工程-ArmstrongInternational课件

凝结水管理斯派莎克工程（中国）有限公司基础培训课程凝结水管理斯派莎克工程（中国）有限公司主要内容

1)有效排除冷凝水

2)冷凝水的回缩

3)冷凝水管的布置

4)二次蒸汽的利用主要内容

1)有效换热器积水

换热器积水会引起:减少热量输出控制阀振荡产品质量出现问题腐蚀水锤设备变形和损坏设备和管道产生冷冻和热应力板式换热器选型过大使这种情况更加严重换热器积水换热器积水会引起:板由于回水管提升引起‘失流’15米1.5barg1.0barg空气加热组‘失流’是指由于疏水阀前后没有正的压差使冷凝水无法排除由于回水管提升引起‘失流’15米1换热器‘失流’工况P2P1产品温度输入换热器‘失流’工况P2P1产品温度输换热器‘失流’工况P2P1产品温度输入换热器‘失流’工况P2P1产品温度输

换热器内发生了什么？A)对某换热器，设计者计算最大热负荷为240,000W。为了适应偶然的情况，增加25％的余量，则将加热器定为300,000W,使用压力为3.5barg。水以80°C流出、70°C流入，平均水温为75°C。B制造商提供满足负荷要求的加热器，考虑结垢等因素，提供的加热器将产生390,000W的负荷，蒸汽压力3.5barg.C)热负荷＝加热表面积×传热系数温差，即Q＝A×U×T,A×U＝390,000/(148-75)=5342W/°CD)现在确定满足实际负荷240,000W时，换热器中的压力。T=240000/5342=45°C,则蒸汽温度为＝45＋75＝120°C，蒸汽的饱和压力为1barg。E)当负载为50％时，即输出为120000W，换热器中的压力为，T=120000/5342=22°C,则蒸汽温度为＝22＋75＝97°C，对应的绝对蒸汽压力为0.86bar,低于大气压力(1bar)。F)换热器内会如何？？？换热器内发生了什么？总的背压-0.4barg蒸汽压力(温度)-2barg 产品初始温度-30oC%流量(控制阀开度)最终要求温度-80oC温度篊压力barg产品温度200204060801001201401601800100908070605040302010014.511.600.70.50.052.60.30.20.19.07.05.23.81.71.00.4T1P1T2P2123变进口温度的‘失流’图空气加热器应用总的背压-0.4barg蒸汽压设备不工作对有些工况,仅仅一个疏水阀是不够的设备不工作对有些工况,仅仅一个从换热器中排除冷凝水第一种解决方法 使用破真空器,利用静压头第二种解决方法 蒸汽疏水阀和泵组合第三种解决方法 自动疏水阀泵从换热器中排除冷凝水第一种解冷凝水的排除破真空器静压头依靠重力排放PMax=4bargMmax=500kg/h冷凝水的排除破真空器静压头依蒸汽疏水阀和机械泵组合5m蒸汽压力=7bargPMax=4bargMmax=500kg/h疏水阀和机械泵组合蒸汽疏水阀和机械泵组合5m蒸汽自动疏水阀泵5m蒸汽压力=7bargPMax=4bargMmax=500kg/h自动疏水阀泵最小200mm0.3barg自动疏水阀泵5m蒸汽压力=7baAPT14自动疏水阀泵APT14自动疏水阀泵APT14切面图

低阻力的摆动式入口止回阀

速动机构

低高度的结实的不锈钢浮球球形出口止回阀高排量的两级疏水阀可换的阀和阀座

申请专利的低高度机构

简洁的设计，包括了所有用来在各种条件下排除冷凝水的需要的部件APT14切面图低阻力的摆动式入口APT14工作原理(1)

冷凝水由入口摆动式止回阀进入泵体使浮球上升浮球与疏水阀机构相连如果上游压力足以克服背压，冷凝水将被排出APT14工作原理(1)冷凝水由入口APT14工作原理(2)

如果系统压力低于背压，标准的疏水阀将失流设备将积水对APT14，冷凝水则将进入泵体APT14工作原理(2)如果系统压力APT14工作原理(3)

浮球上升，触发泵的翻转机构蒸汽入口阀开，同时排汽阀关APT14工作原理(3)浮球上升，触发APT14工作原理(4)

速动机构保证了从疏水阀模式向泵模式的快速转换动力蒸汽入口阀打开，泵体内的压力增大，超过背压冷凝水被推出，进入回收管APT14工作原理(4)速动机构保证APT14工作原理(5)

泵体内冷凝水水位下降再次触发翻转机构关闭进汽阀，同时打开排汽阀APT14工作原理(5)泵体内冷凝水APT14工作原理(6)APT14内的压力有排汽阀释放当泵体内压力再次平衡，冷凝水由入口止回阀进入泵体同时出口止回阀确保没有冷凝水逆流进入泵体循环重新开始APT14工作原理(6)APT14内的压力从板式换热器中排除冷凝水从板式换热器中排除冷凝水从管壳式换热器中排除冷凝水从管壳式换热器中排除冷凝水从过程罐中排除冷凝水从过程罐中排除冷凝水从真空设备中排除冷凝水从真空设备中排除冷凝水从多组加热器中排除冷凝水从多组加热器中排除冷凝水应用实例“--使用SpiraxSarcoAPT14自动疏水阀泵替换通常的疏水阀后,加热时间从25分钟降低到15分钟--”应用实例“--使用SpiraxSarco冷凝水的回收冷凝水的回收带冷凝水回收的简单蒸汽系统疏水阀锅炉热量给水泵控制阀蒸汽8barg机械泵90篊冷凝水90篊给水箱feedtank设备集水箱带冷凝水回收的简单蒸汽系统疏水为什么回收冷凝水?冷凝水是极有价值的资源.其所含有的高热量是回收的最佳理由.冷凝水是经过水处理,回收冷凝水可以降低水处理费用.减少锅炉排污.可以避免冷凝水排放的巨大费用.减少补充给锅炉的水,降低水费用.总的效果:可以节约20%以上的燃料.为什么回收冷凝水?冷凝水是极有回收冷凝水压力(barg)焓(kJ/kg)蒸汽全热能蒸汽潜热能冷凝水中的能量大气压力下冷凝水的能量可供二次蒸汽的能量回收冷凝水压力(barg)焓(kJ/k回收冷凝水的节约(一)燃料费用冷凝水回收温度为 90oC补给冷水温度为 10oC温度差 80oC升高1kg的补给水至90oC,所需能量为,1x80x4.1868=335KJ如果蒸汽负载为 100kg/hr335x1000＝335,000KJ/hr工厂运行24小时/天,300天/年,则加热补给水所需能量为：335000x24x300=2,412,000,000KJ1升燃油的热量为41,100kJ,锅炉效率为80％,则需要燃油： 2,412,000,000/(41100x0.8)=73358升总的燃油费用为2.2x73358=161,388元回收冷凝水的节约(一)燃料费用回收冷凝水的节约(二)水的费用水 8400吨/年如果每吨水费用为0.7元总计8400x0.70=5,880元

(三)水处理费每吨水处理费为1.1元总计1.1x8400=9,240元回收冷凝水的节约(二)水的费用回收冷凝水的节约总节约燃料 + 水 + 水处理161,388+ 5,880+ 9,240 =176,508元

还有其它…….回收冷凝水的节约总节约有冷凝水回收的蒸汽系统疏水阀锅炉

给水泵控制阀蒸汽8barg泵90℃冷凝水90℃给水槽feedtank设备水槽有冷凝水回收的蒸汽系统疏水阀锅炉给水泵控制阀蒸汽泵90℃冷回收冷凝水的机械泵回收冷凝水的机械泵在大气压力下回收冷凝水:

开式系统集水箱泵疏水阀排向大气口控制阀动力蒸汽设备泵克服冷凝水管道的背压,但换热器出口必须高于集水箱,使冷凝水通过重力流入.破真空器在大气压力下回收冷凝水:

开式系泵机构-MFP14系列排废汽阀吊耳浮球及连杆蒸汽进汽阀弹簧顶杆泵机构-MFP14系列排废汽阀吊耳浮球及连杆蒸汽进汽阀MFP14特性进排汽阀的整个机构不会浸入水中浮球及连杆吊耳高排量止回阀球墨铸铁泵体MFP14特性进排汽阀的整个机构不会浸入水中浮球及连杆吊耳如果有足够的注水头,进口止回阀打开,泵开始进水并排除废气.注水使浮球升起MFP14:进水冲程进口止回阀打开废气阀打开,动力蒸汽阀关闭.如果有足够的注水头,进口止回阀MFP14:排水冲程出口止回阀打开蒸汽进口阀打开,废气阀关闭浮球升起触发阀门机构,打开进汽阀,关闭排气阀泵体内升压,克服背压排出冷凝水泵内排空MFP14:排水冲程出口止回阀打开MFP:特点和使用优点在所有的负载/压力-甚至是真空情况下,排除和回收冷凝水.一种设计能满足所有应用.没有汽蚀问题.无需电力:经济,适用于危险区域.安装和维护方便.最高操作压力可至13.8bar.不锈钢内部件,减少磨损,堵塞和热应力.高排量.MFP:特点和使用优点在所有的负载电泵和机械泵的比较

电泵

机械泵易掌握通常价格低廉连续运行维修保养少使用广泛低廉的运行费用，可适用于危险区域最小进口压力必须为正压进口压力可以为负多种安装方式单一安装方式电泵和机械泵的比较典型应用冷凝水收集罐泵疏水阀 回收冷凝水(开式系统)泵送高温冷凝水,没有汽蚀和机械密封的问题.提供最大热量回收.冷凝水排气口动力蒸汽典型应用冷凝水收集罐泵疏水阀 典型应用冷凝水收集罐泵换热器排空从过程容器和换热器中排除冷凝水(泵/疏水阀组合,封闭系统)在所有压力工况下排除冷凝水,确保温度的稳定,避免水锤,腐蚀和冷冻等.典型应用冷凝水收集罐泵换热器排不同压力下工作的疏水阀Receiver0barg10barg0barg3barg0-10barg变化0barg10barg3barg0barg0barg不同压力下工作的疏水阀Receiver满溢型回水管SteamCondensateTrap

不好的布置

改善的布置理想的布置

满溢主管

满溢主管

冷却管

双金属疏水阀SteamCondensateSteamCondensateReceiverPumpTrap满溢型回水管SteamCondensateTra远距离输送

破真空器Pump

例1BoilerFeedTankPlant增加的止回阀远距离输送破真Pump例1BoilerP远距离输送增加的止回阀

破真空器Pump

例1BoilerFeedTankPlantPlantBoilerFeedTank

例2BreakTank远距离输送增加的止回阀破真Pum起动疏水Trap

液体膨胀式疏水阀

排入地沟

蓄水点高位冷凝水管Steam起动疏水Trap液体膨胀式疏水阀排二次蒸汽的量4barg0barg质量冷凝水 900kg/h二次蒸汽100kg/h体积冷凝水0.9m3/h二次蒸汽167.3m3/h1,000kg/h二次蒸汽的量4barg0barg质量管道内的二次蒸汽100kg二次蒸汽99.44%的总体积900kg冷凝水0.56%的总体积管道内的二次蒸汽100kg二次蒸冷凝水排放举例Steam

排气阀排气

截止阀7barg的蒸汽,170.5oChg=2769.1kJ/kg7barg的冷凝水,170.5oChf=721.4kJ/kg0barg的冷凝水和二次蒸汽100oChf=419.04kJ/kg冷凝水排放举例Steam排气阀排气有多少二次蒸汽7bar饱和水的焓值 =721.4kJ/kg 0bar饱和水的焓值 =419.0kJ/kg

过剩 =302.4kJ/kg 0bar时的蒸发潜热 =2257kJ/kg 二次蒸汽比例 =302.4 2257 =0.134kg/kg冷凝水有多少二次蒸汽7bar饱和水的焓疏水阀前压力barkg二次蒸汽/kg冷凝水二次蒸汽压力barg410%01234567891012111314152.521.510.5000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.200.22大气压力产生二次蒸汽曲线图疏水阀前压力barkg二次蒸汽/回收二次蒸汽的节约?实例蒸汽负载5000kg/h,蒸汽压力10barg,二次蒸汽压力1barg,二次蒸汽的量根据曲线,二次蒸汽量为0.125kg/kg.总的二次蒸汽量为＝5000X0.125=625kg/hr节约1升油大约产生14kg的蒸汽,则产生625kg的蒸汽需要625/14＝44.6的油,如果燃油价格为2.20元/升,工厂运行24小时/天,300天/年,则:44.6x2.20x24x300=706,464元其它节约包括:给水,水处理费用,减少排污,等等.回收二次蒸汽的节约?实例回收二次蒸汽进口冷凝水出口二次蒸汽出口回收二次蒸汽进口冷凝水出口二次使用二次蒸汽使用的条件足够的冷凝水量使用低压蒸汽的设