蒸汽基础讲座..ppt

2020 3 14 蒸汽的基本性质和输送 北京华铮伟业科技有限公司蒸汽工程技术研讨会 2020 3 14 典型的蒸汽流程 2020 3 14 什么是蒸汽 2020 3 14 蒸汽的p v图 p v 等温线 临界点 饱和水曲线 饱和蒸汽曲线 蒸发区 T2 T1 T2 T1 过热区 2020 3 14 温度 压力曲线 压力 barg 温度 oC 2020 3 14 比容 压力图 压力 barg 比容 m3 kg 2020 3 14 过热蒸汽 过热蒸汽很少被用作传热介质 6barg175oC的过热蒸汽在冷凝前必须冷却到饱和温度6barg 165oC 过热蒸汽的比热为1 186kJ kg 1kg的蒸汽冷却到饱和温度165oC会释放出 1kgx1 186kJ kgx10oC 11 86kJ这和1kg干饱和蒸汽冷凝释放出的能量2066kJ相比是很小的 2020 3 14 过热蒸汽 和饱和蒸汽相比 热容量低传热性能差降低制程的性能 2020 3 14 二次蒸汽 2020 3 14 有多少二次蒸汽 7bar饱和水的焓值 721 4kJ kg0bar饱和水的焓值 419 0kJ kg过剩 302 4kJ kg0bar时的蒸发潜热 2257kJ kg二次蒸汽比例 302 42257 0 134kg kg冷凝水 2020 3 14 蒸汽应该是高品质的 为了系统的安全 减少维护和设备的最大出力 蒸汽应该具有 正确的压力和温度干燥 不能含有水分干净 污垢和其它固体物质积聚在换热面会增加热阻不能含有空气 空气热阻很大 减少传热 2020 3 14 金属墙 污垢层 蒸汽 空气膜迟滞水层冷凝水膜 减小传热效率的各热阻层 被加热的水 2020 3 14 蒸汽携带水分 蒸汽中携带水分则 水锤减低设备的出力减低蒸汽的含热量 增加蒸汽耗量污染系统及其设备增加锅炉的燃料 2020 3 14 湿蒸汽增加蒸汽耗量 实例 一蒸汽加热器组 需要输出热量300Kw 蒸汽压力为7Barg 7barg蒸汽的潜热能为2047KJ kg 蒸汽负载为300 2047 0 147kg s 如蒸汽干度为0 92 这在国内很常见 则每Kg蒸汽的可供潜热能为2047X0 92 1883KJ kg 则蒸汽耗量为300 1883 0 159kg s 和前者相比增加了8 2 这意味着 1 锅炉的补给水增加8 2 2 冷凝水增加了8 2 3 锅炉的燃料耗量增加了8 2 2020 3 14 1 蒸汽负载的变化2 锅炉运行压力过低3 锅炉的TDS 含盐量 控制不当4 不合适的液位控制5 蒸汽输送管道的保温不当 蒸汽分配系统没有安装疏水阀 产生湿蒸汽的原因 2020 3 14 何处安装汽水分离器 1 锅炉出口2 用汽设备的进口3 减压阀和流量计的进口 2020 3 14 清洁 杂质来源锅炉水的固体携带杂质管道水垢焊渣法兰或螺纹不正确的连接引起的杂质解决方法 在蒸汽系统中强烈建议使用40目过滤器 2020 3 14 蒸汽中含有空气的危害 产生热阻 影响传热 1mm空气 13m铜 产品加热不均匀 产生废品容易产生腐蚀蒸汽压力表产生误导 2020 3 14 道尔顿分压定律 道尔顿分压原理指 混合气体的总压等于各组成气体的分压总和 每一组成气体都单独的占据整个空间并有各自的压力 同时各气体的性质不变 每一种气体的压力称为分压力对于蒸汽和空气的混合物 混合物压力 蒸汽的分压力 空气的分压力 2020 3 14 道尔顿分压定律实例 如果蒸汽和空气的混合气体的总压力为1barg 2barabs 并且混合物的组成为3份蒸汽和1份空气 这样 空气分压力 0 25x2BarAbs 0 5barabs蒸汽分压力 0 75x2BarAbs 1 5barabs由蒸汽表 1 5BarAbs 0 5barg 的蒸汽温度为111 6oC 而根据压力表的指示 1barg的蒸汽压力应该为120oC 因此虽然压力表的读数为1barg 实际使用的是蒸汽 空气的混合物 蒸汽压力只有0 5barg 这样 如果设备需要1barg的蒸汽以达到它的额定输出 那么此时肯定无法达到 2020 3 14 空气和不凝性气体的来源 锅炉停机后 产生真空吸入空气锅炉给水带入补给水和冷凝水暴露在大气中吸入空气 2020 3 14 去除水中的空气 有两种除氧方法 化学除氧热力除氧 2020 3 14 给水系统除氧 2020 3 14 热静力排空气阀 全316L不锈钢密封结构 耐腐蚀性强 无石棉垫圈 可选黄铜或不锈钢材质 锻造的阀体和阀盖 结实 使用寿命长 内置不锈钢过滤网 高科技 高品质具有专利权的密封囊 AV21 2020 3 14 典型应用 蒸釜 煮锅 蒸汽 排空 排空 排空 蒸汽 2020 3 14 空气和水膜对传热影响的实例 2020 3 14 正确的蒸汽分配系统应该 1高压输送2正确选择管道口径3为了避免水锤和冷凝水达到用汽点 在以下点进行疏水 在蒸汽管道的每一低点 每隔30 50米之间 在主管和分支管道的末端 在可能关闭的阀门以前在流动方向 管道应该有一定的坡度排水点的集水罐应正确选型使用偏心缩小管 不要安装同心缩小管蒸汽支管应该从主管的上方取蒸汽过滤器应安装在侧面汽水分离器应该在锅炉房 蒸汽设备的进口 减压阀和其它控制阀以及流量计的前面安装4所有蒸汽主管应有效保温 2020 3 14 高压输送蒸汽 高压输送的优点 蒸汽管道口径小 热损失少 蒸汽管道费用低 支撑费用少 人工费用降低 管道的隔热费用低 通过减压在使用点可以获得更加干燥的蒸汽 锅炉操作在高压更容易达到最佳运行状态 运行效率高 锅炉的蓄热能力增加 容易处理负载的变化 减少汽水共腾和携带的可能性 2020 3 14 低压使用蒸汽的优点 压力降低可以提供蒸汽中更大比例的潜热减少冷凝水所含热量 减少二次蒸汽经过减压后蒸汽具有更高的干燥度 2020 3 14 减压站 2020 3 14 管道选型 费用增加热损失增加形成的冷凝水增加蒸汽使用点压力下降没有足够的蒸汽量容易产生水锤和冲蚀 2020 3 14 蒸汽管道口径选型图 kg h 2020 3 14 水锤 2020 3 14 长距离管道布置 2020 3 14 蒸汽管道向上布置 2020 3 14 无效和正确的疏水点布置 冷凝水 集水槽 疏水阀组 25 30m 剖面 剖面 疏水阀组 蒸汽流向 蒸汽流向 正确不正确 2020 3 14 蒸汽管道的缩小 2020 3 14 分支管的连接 正确 不正确 蒸汽 蒸汽 冷凝水 2020 3 14 下降管 控制阀 疏水阀组 主蒸汽管 2020 3 14 过滤器 2020 3 14 汽水分离器 2020 3 14 排除空气 2020 3 14 主蒸汽管疏水阀 2020 3 14 起机负载 运行负载 kg每50m主蒸汽管 斜体表示运行负载环境温度为200C 保温效率为80 2020 3 14 蒸汽疏水阀型号 热动力浮球 带热静力排空倒吊桶热静力 2020 3 14 蒸汽疏水阀 2020 3 14 光管的热损失 2020 3 14 实例 光管的热损失 输送蒸汽压力