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    [推薦]斯派莎克冷凝水回收管道的布置-運用

    冷凝水回收管道的布置
        冷凝水回收管道沒有固定的模式,主要取決于工作壓力、3d太湖钓叟字谜的特性、冷凝水回收主管和設備的相對位置、冷凝水回收管的壓力,所以最好首先考慮好需要達到什么目的,然后再設計滿足實際要求的最佳
    布置方式。
        主要目標是:
      口設備中不能積聚冷凝水,除非設備設計上允許這樣,一般情況下設備設計是不允許積水的,如果積水就會降低性能,腐蝕管道、配件和設備。
      口蒸汽主管中更不能允許積水,因為冷凝水在高速流動的蒸汽攜帶下會導致管道水錘現象。根據其自然特性,冷凝水管道系統主要分成4種,這4種管道系統可見圖

    至疏水閥的排水管
        在這類管道中,冷凝水和不凝結性氣體從用汽設備的出口排向疏水閥。如果排水管口徑正確,設備的壓力和疏水閥內的壓力相同,冷凝水不會閃蒸成蒸汽。冷凝水在重力作用下沿管道流動,所以疏水閥應安裝在設備出口的下端,疏水閥的排放管應在疏水閥的下端(2.10節中油罐加熱盤管除外)。
        疏水閥的形式(熱動力、熱靜力和機械式)可能會影響管道的布置。
    熱靜力式疏水閥
        熱靜力式疏水閥排放的冷凝水溫度低于飽和溫度,這會使疏水閥前冷凝水管積水,甚至經?;崾骨岸松璞富?。
        在有些應用中低于飽和溫度排水有很大的優勢,這樣疏水閥后的排放管中就會產生更少的閃蒸蒸汽。冷凝水回收主管水流也比較平和。如果冷凝水直排大氣,使用熱靜力式疏水閥可以比機械式疏水閥少浪費熱量,因為這樣可以利用水中的部分顯熱,例如蒸汽管線伴熱的應用。
        除非有很長或足夠大的冷卻段,否則熱靜力式疏水閥不能用于蒸汽主管疏水或換熱器疏水。而實際上增加冷卻段往往是不切實際的,如例


        一個30 kW的空氣加熱器裝有DN15的熱靜力式疏水閥,低于飽和溫度13℃排放冷凝水,工作壓力為3   bar g,環境溫度為150C ,閥前排水管的熱量損失為20W/(m2·℃)。請確定疏水閥前15mm冷凝水排放管的長鷹水蒸汽表3 bar g:
        飽和溫度=1440C
        疏水閥的排放溫度=144一130C=1310C
        蒸發燴(hrg)=2 133.24 kJ/kg
        可以根據公式2.8.1熱負荷計算蒸汽的流量:
        蒸汽流量(kg/h)=
        負荷kW x 3600
        公式2.8.1
        蒸汽流量(kg/h)  _
        熱負荷kW x 3600 (s/h)
        互行貝何
        蒸汽流量(kg/h)
        蒸汽流量(kg/h)=
      30 x 3600
      2133.24
    50.6 kg/h(=0.0141 kg/s)
        由于疏水閥在131℃下排水,而換熱器的出口為飽和水,需通過排放管向環境散發熱量降溫,這樣才不會使換熱器積水,可通過下式2.6.5計算需要散失的熱量。
    Q一m cP △T

    公式2.6.5
    式中:
    Q=平均換熱量(kW);
    m=平均二次側流量(kg/s);
    Cp=二次側流體的比熱容(kJ/(kg " K))或(kJ/(kg " 0C))水為4.19;
    △T=二次側流體的溫升(K或℃)。
    △T為130C 0
    Q=0.0141 kg/s x 4.19 kJ/kg0C x 130C
    O=0.768 kW
    這些熱量在閥前冷凝水排放管中散失。
    排水管中冷凝水的平均溫度=
       144+131
          2
       =137.50C
    管道表面的熱量散失量可用公式2.5.3計算
    Q=UA△T
    公式2.5.3
    式中
    Q=單位時間內換熱量(W(J/s) );
    U=換熱系數(W/(m2·K)至W/(m2·℃));
    A=換熱面積(m2);
    △T=兩種介質溫差(K或℃)。

    注:
    如果0丁為平均溫差江丁LM或0丁AM),則Q為平均換熱量傳遞量(Q耐
    公式2.5.3中八丁是冷凝水溫度和環境溫度的差值=137.5℃一150C=122.50C

        這樣的管道長度(4.7m)在現場應用中是不切實際的,有兩種選擇,一種就是增加管道直徑,這是不切實際;另一種就是安裝合適的疏水閥,如浮球一熱靜力式疏水閥,它能在飽和溫度排水,無需冷卻段。
        如果需要使用熱靜力式疏水閥,從加熱器出口到熱靜力式疏水閥的管道一般不超過2m,因此需要計算管道口徑。管道上的散熱損失不變,總散熱面積也不變,但隨管道口徑增加每米長度的表面積可以增加。
                            需要的表面積/長度= 0.313 m2
                                                  2m
                            需要的表面積/長度=0.157m2加
        根據2.10.3可以得出管道的最小口徑為50mm,同樣這也不切合實際。
       簡單而又便宜的方法就是選擇正確的疏水閥,比起選擇了錯誤的疏水閥,然后又采用了得不償失的補救措施要明智得多。
    熱動力式疏水閥
        這種疏水閥是間歇性排放,關閉時積聚冷凝水。但這種疏水閥結構非常堅固結實,抗冰凍,熱損失小。這種疏水閥不適合排放冷凝水至滿溢管內,在本章后面內容將會介紹。
    機械式疏水閥
        機械式疏水閥可連續排水,例如浮球一熱靜力式疏水閥,而且還可以排除空氣,一般是最好的選擇。
        大多數浮球式蒸汽疏水閥有兩種基本流向布置,冷凝水經疏水閥水平或垂直流動。部分倒吊桶式疏水閥的進口位于閥底部,而出口位于閥頂部。很明顯,疏水閥的連接形式將會影響冷凝水管道的布置。
        排水管道應盡可能短,不應長于2m。如果從設備到疏水閥的排水管道較長,將會充滿蒸汽阻止冷凝水到達疏水閥,這稱為蒸汽汽鎖。為避免出現這種情況,排水管越短越好(見圖14.2.2 ),但是在有些場合會不可避免的使用長的排水管,這時可以使用帶破蒸汽汽鎖裝置的浮球式疏水閥。如果可能還是要盡量選擇合適的管道長度,避免汽鎖發生。

        用汽設備和蒸汽主管的疏水管道布置不同,下面將詳細說明。
        用汽設備的出口至疏水閥的垂直管道長度一般為10倍的管道直徑,如果疏水閥選型且安裝正確,可避免設備底部積水引發的腐蝕和水錘現象。同時也可以提供一個較小的靜壓頭,在啟動階段蒸汽壓力較低時幫助排出冷凝水,水平排水管道應稍向下傾斜

        疏水閥排放管也應該略向下傾斜,如果是短管,肉眼要能看出傾斜,如果是長管傾斜度約為1:70,即每7m下降100mm.疏水閥后排放管道要輸送冷凝水、閃蒸蒸汽和其他不凝性氣體


    排放至滿溢收回管
        咱們不主張把疏水閥銜接至滿溢收回管,尤其是在飽滿溫度鄰近噴排的疏水閥(熱動力或倒吊桶式疏水閥)。
        滿溢的冷凝水收回管,例如泵后的冷凝水管或有向上提升的冷凝水管,這些管道一般和蒸汽主管線平行安置,因而很多時分錯誤地把主管疏水簡略地接入這些管道。體積很大的閃蒸蒸汽進入到滿溢管后,會帶著冷凝水沿管道疾速行進,引發水錘表象和噪聲,并導致管道機械故障。
    公共收回管
        當各路的疏水聚集到搜集點時,比如開式集水槽,需求運用一根銜接各疏水閥的公共管道,參見圖14.2.6/7/8/10,管道口徑完全按14.3節所述斷定。
    噴排式疏水閥
        假如運用噴排式疏水閥,(熱動力或倒吊桶式疏水閥)則發作的反效果力和速度都會很高,疏水閥之后的管道和公共管以斜“丁”形銜接可削減該點的機械力和沖蝕
    接連排放的疏水閥
        假如由于某種原因,不能選用斜“尸形銜接,可運用接連排放的浮球一熱靜力式疏水閥(見圖14.2.7),這樣
    滿溢管能夠更簡單吸收來自疏水閥的接連能量。
        假如蒸汽和冷凝水主管之間的壓差較大,可運用消音器以緩沖活動的沖擊,削減沖蝕和噪聲。
        另一個挑選即是運用熱靜力式疏水閥,在低于飽滿溫度下排放冷凝水,這樣可削減閃蒸蒸氣(見圖14.2.8)。為防止蒸汽主管積水,需在主管下部安裝集水槽,外加2}3m的冷卻段將冷凝水冷卻到排放溫度。
        假如蒸汽主管有積水的風險則不大概運用熱靜力式疏水閥。

    溫控設備的疏水一經過疏水閥排至滿溢管
        溫度控制的制程由于選用溫度控制閥會對蒸汽發作節省效果,這樣就有可能呈現體系失流,冷凝水中止活動,疏水閥無法進行疏水的表象,失流疑問已在13章中具體解釋過了。
        當換熱器內的蒸汽壓力不足以推進冷凝水時就發作了失流。當設備的負荷改變很大時很簡單呈現失流工況。
        并不是一切的溫控體系都會發作失流,但是冷凝水管道背壓會影響疏水閥的疏水,反過來就會影響制程的熱量傳遞(見圖14.2.9 )。
        所以冷凝水排放管大概像圖14.2.10那樣安置,這樣冷凝水就不會充溢整個管道。

    不相同壓力下的冷凝水排放管
        只需滿意如下條件,來自多個溫控設備的冷凝水能夠接到同一根公共收回管道上。
      口規劃上沿活動方向向搜集點有必定的傾斜度;
      口口徑挑選適宜,可滿意滿負荷時閃蒸蒸汽的需求。
        銜接來自不相同壓力下的疏水閥排放管到公共管上的理念有時會引起誤解。
        假如銜接支管和公共管口徑挑選正確,每個疏水閥的下流壓力實際上是相同的,但假如選型偏小,冷凝水和閃蒸蒸汽的活動將會受到限制,添加的活動阻力構成額定的背壓,進而疏水閥的疏水就會受到限制。冷凝水管道體系的每一部分在斷定口徑時,都要考慮呈現有必定流速的閃蒸蒸汽,高壓疏水閥

    所以管道口徑要正確,沿活動方向有必定傾斜度
    泵后收回管
        冷凝水收回體系中,閃蒸蒸汽能夠經過集水槽排至大氣,剩余熱的冷凝水能夠泵送到適宜的集水箱,如鍋爐給水箱。水泵后邊的冷凝水收回管道充溢100℃以下的冷凝水,所以不會生成閃蒸汽。

        由于機械泵根據需求開關,泵后的收回管道水流是間歇性的,泵的排放速度比冷凝水進入泵的速度要高。因而泵的排放速度而非冷凝水進入泵的速度將決議泵后管道的尺寸。
        關于怎么泵送冷凝水將在14.4節從開式集水箱泵送冷凝水中作具體評論。

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