凝結水管理斯派莎克工程-ArmstrongInternational課件

凝結水管理斯派莎克工程（中國）有限公司基礎培訓課程凝結水管理斯派莎克工程（中國）有限公司主要內容

1)有效排除冷凝水

2)冷凝水的回縮

3)冷凝水管的布置

4)二次蒸汽的利用主要內容

1)有效換熱器積水

換熱器積水會引起:減少熱量輸出控制閥振蕩產(chǎn)品質量出現(xiàn)問題腐蝕水錘設備變形和損壞設備和管道產(chǎn)生冷凍和熱應力板式換熱器選型過大使這種情況更加嚴重換熱器積水換熱器積水會引起:板由于回水管提升引起‘失流’15米1.5barg1.0barg空氣加熱組‘失流’是指由于疏水閥前后沒有正的壓差使冷凝水無法排除由于回水管提升引起‘失流’15米1換熱器‘失流’工況P2P1產(chǎn)品溫度輸入換熱器‘失流’工況P2P1產(chǎn)品溫度輸換熱器‘失流’工況P2P1產(chǎn)品溫度輸入換熱器‘失流’工況P2P1產(chǎn)品溫度輸

換熱器內發(fā)生了什么？A)對某換熱器，設計者計算最大熱負荷為240,000W。為了適應偶然的情況，增加25％的余量，則將加熱器定為300,000W,使用壓力為3.5barg。水以80°C流出、70°C流入，平均水溫為75°C。B制造商提供滿足負荷要求的加熱器，考慮結垢等因素，提供的加熱器將產(chǎn)生390,000W的負荷，蒸汽壓力3.5barg.C)熱負荷＝加熱表面積×傳熱系數(shù)溫差，即Q＝A×U×T,A×U＝390,000/(148-75)=5342W/°CD)現(xiàn)在確定滿足實際負荷240,000W時，換熱器中的壓力。T=240000/5342=45°C,則蒸汽溫度為＝45＋75＝120°C，蒸汽的飽和壓力為1barg。E)當負載為50％時，即輸出為120000W，換熱器中的壓力為，T=120000/5342=22°C,則蒸汽溫度為＝22＋75＝97°C，對應的絕對蒸汽壓力為0.86bar,低于大氣壓力(1bar)。F)換熱器內會如何？？？換熱器內發(fā)生了什么？總的背壓-0.4barg蒸汽壓力(溫度)-2barg 產(chǎn)品初始溫度-30oC%流量(控制閥開度)最終要求溫度-80oC溫度篊壓力barg產(chǎn)品溫度200204060801001201401601800100908070605040302010014.511.600.70.50.052.60.30.20.19.07.05.23.81.71.00.4T1P1T2P2123變進口溫度的‘失流’圖空氣加熱器應用總的背壓-0.4barg蒸汽壓設備不工作對有些工況,僅僅一個疏水閥是不夠的設備不工作對有些工況,僅僅一個從換熱器中排除冷凝水第一種解決方法 使用破真空器,利用靜壓頭第二種解決方法 蒸汽疏水閥和泵組合第三種解決方法 自動疏水閥泵從換熱器中排除冷凝水第一種解冷凝水的排除破真空器靜壓頭依靠重力排放PMax=4bargMmax=500kg/h冷凝水的排除破真空器靜壓頭依蒸汽疏水閥和機械泵組合5m蒸汽壓力=7bargPMax=4bargMmax=500kg/h疏水閥和機械泵組合蒸汽疏水閥和機械泵組合5m蒸汽自動疏水閥泵5m蒸汽壓力=7bargPMax=4bargMmax=500kg/h自動疏水閥泵最小200mm0.3barg自動疏水閥泵5m蒸汽壓力=7baAPT14自動疏水閥泵APT14自動疏水閥泵APT14切面圖

低阻力的擺動式入口止回閥

速動機構

低高度的結實的不銹鋼浮球球形出口止回閥高排量的兩級疏水閥可換的閥和閥座

申請專利的低高度機構

簡潔的設計，包括了所有用來在各種條件下排除冷凝水的需要的部件APT14切面圖低阻力的擺動式入口APT14工作原理(1)

冷凝水由入口擺動式止回閥進入泵體使浮球上升浮球與疏水閥機構相連如果上游壓力足以克服背壓，冷凝水將被排出APT14工作原理(1)冷凝水由入口APT14工作原理(2)

如果系統(tǒng)壓力低于背壓，標準的疏水閥將失流設備將積水對APT14，冷凝水則將進入泵體APT14工作原理(2)如果系統(tǒng)壓力APT14工作原理(3)

浮球上升，觸發(fā)泵的翻轉機構蒸汽入口閥開，同時排汽閥關APT14工作原理(3)浮球上升，觸發(fā)APT14工作原理(4)

速動機構保證了從疏水閥模式向泵模式的快速轉換動力蒸汽入口閥打開，泵體內的壓力增大，超過背壓冷凝水被推出，進入回收管APT14工作原理(4)速動機構保證APT14工作原理(5)

泵體內冷凝水水位下降再次觸發(fā)翻轉機構關閉進汽閥，同時打開排汽閥APT14工作原理(5)泵體內冷凝水APT14工作原理(6)APT14內的壓力有排汽閥釋放當泵體內壓力再次平衡，冷凝水由入口止回閥進入泵體同時出口止回閥確保沒有冷凝水逆流進入泵體循環(huán)重新開始APT14工作原理(6)APT14內的壓力從板式換熱器中排除冷凝水從板式換熱器中排除冷凝水從管殼式換熱器中排除冷凝水從管殼式換熱器中排除冷凝水從過程罐中排除冷凝水從過程罐中排除冷凝水從真空設備中排除冷凝水從真空設備中排除冷凝水從多組加熱器中排除冷凝水從多組加熱器中排除冷凝水應用實例“--使用SpiraxSarcoAPT14自動疏水閥泵替換通常的疏水閥后,加熱時間從25分鐘降低到15分鐘--”應用實例“--使用SpiraxSarco冷凝水的回收冷凝水的回收帶冷凝水回收的簡單蒸汽系統(tǒng)疏水閥鍋爐熱量給水泵控制閥蒸汽8barg機械泵90篊冷凝水90篊給水箱feedtank設備集水箱帶冷凝水回收的簡單蒸汽系統(tǒng)疏水為什么回收冷凝水?冷凝水是極有價值的資源.其所含有的高熱量是回收的最佳理由.冷凝水是經(jīng)過水處理,回收冷凝水可以降低水處理費用.減少鍋爐排污.可以避免冷凝水排放的巨大費用.減少補充給鍋爐的水,降低水費用.總的效果:可以節(jié)約20%以上的燃料.為什么回收冷凝水?冷凝水是極有回收冷凝水壓力(barg)焓(kJ/kg)蒸汽全熱能蒸汽潛熱能冷凝水中的能量大氣壓力下冷凝水的能量可供二次蒸汽的能量回收冷凝水壓力(barg)焓(kJ/k回收冷凝水的節(jié)約(一)燃料費用冷凝水回收溫度為 90oC補給冷水溫度為 10oC溫度差 80oC升高1kg的補給水至90oC,所需能量為,1x80x4.1868=335KJ如果蒸汽負載為 100kg/hr335x1000＝335,000KJ/hr工廠運行24小時/天,300天/年,則加熱補給水所需能量為：335000x24x300=2,412,000,000KJ1升燃油的熱量為41,100kJ,鍋爐效率為80％,則需要燃油： 2,412,000,000/(41100x0.8)=73358升總的燃油費用為2.2x73358=161,388元回收冷凝水的節(jié)約(一)燃料費用回收冷凝水的節(jié)約(二)水的費用水 8400噸/年如果每噸水費用為0.7元總計8400x0.70=5,880元

(三)水處理費每噸水處理費為1.1元總計1.1x8400=9,240元回收冷凝水的節(jié)約(二)水的費用回收冷凝水的節(jié)約總節(jié)約燃料 + 水 + 水處理161,388+ 5,880+ 9,240 =176,508元

還有其它…….回收冷凝水的節(jié)約總節(jié)約有冷凝水回收的蒸汽系統(tǒng)疏水閥鍋爐

給水泵控制閥蒸汽8barg泵90℃冷凝水90℃給水槽feedtank設備水槽有冷凝水回收的蒸汽系統(tǒng)疏水閥鍋爐給水泵控制閥蒸汽泵90℃冷回收冷凝水的機械泵回收冷凝水的機械泵在大氣壓力下回收冷凝水:

開式系統(tǒng)集水箱泵疏水閥排向大氣口控制閥動力蒸汽設備泵克服冷凝水管道的背壓,但換熱器出口必須高于集水箱,使冷凝水通過重力流入.破真空器在大氣壓力下回收冷凝水:

開式系泵機構-MFP14系列排廢汽閥吊耳浮球及連桿蒸汽進汽閥彈簧頂桿泵機構-MFP14系列排廢汽閥吊耳浮球及連桿蒸汽進汽閥MFP14特性進排汽閥的整個機構不會浸入水中浮球及連桿吊耳高排量止回閥球墨鑄鐵泵體MFP14特性進排汽閥的整個機構不會浸入水中浮球及連桿吊耳如果有足夠的注水頭,進口止回閥打開,泵開始進水并排除廢氣.注水使浮球升起MFP14:進水沖程進口止回閥打開廢氣閥打開,動力蒸汽閥關閉.如果有足夠的注水頭,進口止回閥MFP14:排水沖程出口止回閥打開蒸汽進口閥打開,廢氣閥關閉浮球升起觸發(fā)閥門機構,打開進汽閥,關閉排氣閥泵體內升壓,克服背壓排出冷凝水泵內排空MFP14:排水沖程出口止回閥打開MFP:特點和使用優(yōu)點在所有的負載/壓力-甚至是真空情況下,排除和回收冷凝水.一種設計能滿足所有應用.沒有汽蝕問題.無需電力:經(jīng)濟,適用于危險區(qū)域.安裝和維護方便.最高操作壓力可至13.8bar.不銹鋼內部件,減少磨損,堵塞和熱應力.高排量.MFP:特點和使用優(yōu)點在所有的負載電泵和機械泵的比較

電泵

機械泵易掌握通常價格低廉連續(xù)運行維修保養(yǎng)少使用廣泛低廉的運行費用，可適用于危險區(qū)域最小進口壓力必須為正壓進口壓力可以為負多種安裝方式單一安裝方式電泵和機械泵的比較典型應用冷凝水收集罐泵疏水閥 回收冷凝水(開式系統(tǒng))泵送高溫冷凝水,沒有汽蝕和機械密封的問題.提供最大熱量回收.冷凝水排氣口動力蒸汽典型應用冷凝水收集罐泵疏水閥 典型應用冷凝水收集罐泵換熱器排空從過程容器和換熱器中排除冷凝水(泵/疏水閥組合,封閉系統(tǒng))在所有壓力工況下排除冷凝水,確保溫度的穩(wěn)定,避免水錘,腐蝕和冷凍等.典型應用冷凝水收集罐泵換熱器排不同壓力下工作的疏水閥Receiver0barg10barg0barg3barg0-10barg變化0barg10barg3barg0barg0barg不同壓力下工作的疏水閥Receiver滿溢型回水管SteamCondensateTrap

不好的布置

改善的布置理想的布置

滿溢主管

滿溢主管

冷卻管

雙金屬疏水閥SteamCondensateSteamCondensateReceiverPumpTrap滿溢型回水管SteamCondensateTra遠距離輸送

破真空器Pump

例1BoilerFeedTankPlant增加的止回閥遠距離輸送破真Pump例1BoilerP遠距離輸送增加的止回閥

破真空器Pump

例1BoilerFeedTankPlantPlantBoilerFeedTank

例2BreakTank遠距離輸送增加的止回閥破真Pum起動疏水Trap

液體膨脹式疏水閥

排入地溝

蓄水點高位冷凝水管Steam起動疏水Trap液體膨脹式疏水閥排二次蒸汽的量4barg0barg質量冷凝水 900kg/h二次蒸汽100kg/h體積冷凝水0.9m3/h二次蒸汽167.3m3/h1,000kg/h二次蒸汽的量4barg0barg質量管道內的二次蒸汽100kg二次蒸汽99.44%的總體積900kg冷凝水0.56%的總體積管道內的二次蒸汽100kg二次蒸冷凝水排放舉例Steam

排氣閥排氣

截止閥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冷凝水排放舉例Steam排氣閥排氣有多少二次蒸汽7bar飽和水的焓值 =721.4kJ/kg 0bar飽和水的焓值 =419.0kJ/kg

過剩 =302.4kJ/kg 0bar時的蒸發(fā)潛熱 =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飽和水的焓疏水閥前壓力barkg二次蒸汽/kg冷凝水二次蒸汽壓力barg410%01234567891012111314152.521.510.5000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.200.22大氣壓力產(chǎn)生二次蒸汽曲線圖疏水閥前壓力barkg二次蒸汽/回收二次蒸汽的節(jié)約?實例蒸汽負載5000kg/h,蒸汽壓力10barg,二次蒸汽壓力1barg,二次蒸汽的量根據(jù)曲線,二次蒸汽量為0.125kg/kg.總的二次蒸汽量為＝5000X0.125=625kg/hr節(jié)約1升油大約產(chǎn)生14kg的蒸汽,則產(chǎn)生625kg的蒸汽需要625/14＝44.6的油,如果燃油價格為2.20元/升,工廠運行24小時/天,300天/年,則:44.6x2.20x24x300=706,464元其它節(jié)約包括:給水,水處理費用,減少排污,等等.回收二次蒸汽的節(jié)約?實例回收二次蒸汽進口冷凝水出口二次蒸汽出口回收二次蒸汽進口冷凝水出口二次使用二次蒸汽使用的條件足夠的冷凝水量使用低壓蒸汽的設