第八章自然循环蒸发系统的安全运行

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食品机械设备第八章

2. 下列几种真空装置中，产生的真空度最易受季节影响。
1.A. 蒸汽喷射泵 B. 水力喷射泵 C. 干式真空泵 D. 水环真空泵
3. 降膜式蒸发器出口处的二次蒸汽速度约有＿＿m／s。
Ａ．10
B. 50 C. 150
D.300
三、选择题
4. 加热管内径为40mm的升膜式蒸发器，其高度至少有 __ __m。
容易，适用
的料液增浓。但
小，
长，
低，不能连续生产。
4. 外加热式强制循环式真空蒸发浓缩锅的特点是:可调节
速度、可
改善
条件、使几个
共用一个
成为可能。
二、填充题
5. 升膜式蒸发器的特点是：①
短，适用于
料液；②
高速二次蒸汽具有良好的
作用，故尤其适用于
；
③
引起沸点升高，故最好控制
进料；④ 一般组
成
效流程使用；⑤ 不适用于
（）1自然循环管式浓缩锅
A
加热蒸汽与料液呈并流
（）2带搅拌的夹套式真空浓缩锅
B
加热蒸汽与料液呈逆流
（）3强制循环外加热式真空浓缩锅 C
黏度大时循环效果差
（）4升膜式蒸发器
D
不能连续生产
（）5降膜式蒸发器
E
循环速度可调
四、对应题
2．找出以下蒸发设备与其特点的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项的括号中。
小，但由于
不易清洗，因此在食品工业中很少采用。
11. 真空蒸发浓缩系统中的冷凝器主要作用是将来自
的
冷凝成水，
从而降低了后续
系统的负荷。冷凝器有
式和式两种型式。
一般的蒸发系统多采用者，从这种型式的冷凝器出来的不凝性气体主

《锅炉原理》试题库及参考答案

《锅炉原理》习题库及参考答案第一章基本概念1. 锅炉容量：指锅炉的最大长期连续蒸发量，常以每小时所能供应蒸汽的吨数示。

2. 层燃炉：指具有炉箅（或称炉排），煤块或其它固体燃料主要在炉箅上的燃料层内燃烧。

3. 室燃炉：指燃料在炉膛空间悬浮燃烧的锅炉。

4. 旋风炉：指在一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子，气流在筒内高速旋转，煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。

较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧，而较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧。

筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速，并使灰渣熔化形成液态排渣。

5. 火炬―层燃炉：指用空气或机械播撒把煤块和煤粒抛入炉膛空间，然后落到炉箅上的燃烧方式的炉子。

6. 自然循环炉：指依靠工质自身密度差造成的重位压差作为循环推动力的锅炉。

7. 多次强制循环炉：指在循环回路中加装循环水泵作为主要的循环推动力的锅炉。

8. 直流锅炉：指工质一次通过蒸发受热面，即循环倍率等于一的锅炉。

9. 复合制循环炉：指在一台锅炉上既有自然循环或强制循环锅炉循环方式，又有直流锅炉循环方式的锅炉。

10. 连续运行小时数：指两次检修之间运行的小时数。

11. 事故率＝%100⨯+事故停用小时数总运行小时数事故停用小时数； 12. 可用率＝%100⨯+统计期间总时数备用总时数运行总时数； 13. 钢材使用率: 指锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材的吨数。

第二章一、基本概念1. 元素分析：指全面测定煤中所含全部化学成分的分析。

2. 工业分析：指在一定的实验条件下的煤样，通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数的过程。

3. 发热量：指单位质量的煤在完全燃烧时放出的全部热量。

4. 结渣：指燃料在炉内燃烧时，在高温的火焰中心，灰分一般处于熔化或软化状态，具有粘性，这种粘性的熔化灰粒，如果接触到受热面管子或炉墙，就会粘结于其上，这就称为结渣。

5. 变形温度：指灰锥顶变圆或开始倾斜；6. 软化温度：指灰锥弯至锥底或萎缩成球形；7. 流动温度：指锥体呈液体状态能沿平面流动。

自然循环原理

影响运动压头的因素：饱和水密度、饱和蒸汽密度、汽水混合物的含气率、环路高度。 2、有效压头：用于克服下降管阻力 Pxj 的压头
S yx H q g ( q ) Pss S yd Pss Pxj
3、影响回路水循环特性的因素 1）锅炉工作压力 2）上升管热负荷 3）回路的重位高度 4）循环回路的阻力
（二）下降管和联箱 1、下降管：下降管的作用是将汽包中的水连续不断的送往下连箱供给水冷壁，以维持正常的循环的。下降管布置在炉外不受热，并加以保温。下降管分为小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。小直径分散下降管的管径一般为Φ 108、Φ 133和Φ 159；大直径集中下降管的管径一般为Φ 325、Φ 426和Φ 508。 2、联箱：联想的作用是汇集、混合和分配工质。它一般有无缝钢管两端焊上弧形封头构成，出厂时联箱上带有管接座，在现场将要连接的管子与管接座对焊起来。联想一般不受热，材料常用20号碳钢。
(二)、自然循环工作的可靠性指标 1、循环流速w0：循环回路中水进入上升管时的速度。
w0
பைடு நூலகம்
G 3600 ss f
m/s
1）为避免上升管入口段沉积泥渣，w0不小于0.3 m/s； 2）供热锅炉水冷壁的w0=0.4~2m/s，对流管束 G w 3600 f w0 =0.2~1.5 m/s。 2、循环倍率K：由下降管进入上升管的水量G与同一时间在上升管中产生的蒸汽量D之比。
4-1 自然循环原理
图1-8
自然循环锅炉
图1-9 自然循环锅炉
2、特点：自然循环锅炉的特点有：
有汽包，汽水流动特性简单；
水冷壁管径大、直；水容量大，蓄热能力大，锅炉启动、停止速度受限；对给水品质要求低；金属耗量两大。 19MPa以下的锅炉压力可以采用。

自然水循环常见问题及防止

图10-2 均匀受热垂直上升蒸发管中两相流的流型和传热工况
（二）汽水两相流的沸腾传热恶化
1．沸腾传热恶化的现象及发生条件
（1）第一类沸腾传热恶化
➢ 现象：热负荷很高，在过冷沸腾区，汽泡生成速度过快，管中心为水，贴壁层为一圈水膜，传热恶化，壁温飞升。
➢ 条件： q>qc
（2）第二类沸腾传热恶化
三、水冷壁
（一）水冷壁的作用（4个方面）
• 水吸热转变为蒸汽； • 降低烟温，防止结渣； • 保护炉墙； • 降低锅炉造价
水冷壁安装图
二、水冷壁的结构及类型光管式（已基本不用）销钉式（特殊结构中用，如卫燃带、
流化床密相区）
膜式（广泛应用）
膜式壁
光管式销钉式
（三）水冷壁的布置
水冷壁的悬吊及热膨胀
（一）两相流动特性参数
1、流速参数
（1）质量流速单位时间内流经单位流通截面的工质质量称为质量流速
（2）循环流速
w G
F
kg/（m2∙s）
循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流
速度称为循环水速
w0
G
F
w
（3）折算流速
折算蒸汽流速：
w0
D
F
V F
折算水速：
w0Leabharlann GD FV F（4）混合物流速
箱；4—水冷壁
2．循环回路的运动压头
压差公式移项并整理得 ( xj ss )gh pxj pss
（1）运动压头：回路中工质流动的推动力
S yd ( xj ss )gh
稳定流动时： Sy d pxj pss
（2）有效压头：运动压头扣除上升系统的总阻力后的剩余压头

第八章蒸发设备及自然循环

• 硫酸盐型（碱金属氧化物） • 硫化物型（还原性气氛，H2S)
36
减轻措施：
（1）改进燃烧；（2）避免出现管壁局部温度过高；（3）保存管壁附近氧化性气氛；
（4）采用耐腐蚀材料
37
水冷壁爆管
38
热电厂锅炉水冷壁管喷涂抗高温氧化耐磨涂层
39
40
思考题 1.自然循环回路有哪些设备? 2.汽包的作用有那些？结构、布置？ 3.水冷壁的作用？结构形式？

由于发生第二类时的热负荷比发生第一类恶化时的低得多，
因此，它发生的可能性比第一类要大得多。
53
（2）对于自然循环锅炉，在水循环正常的情况下，水冷壁局部最高热负荷均低于其临界热负荷，因此一般不会发生第一类沸腾传热恶化。（3）第二类传热恶化超高压以下的自然循环锅炉，正常情况下的水冷壁出口工质含汽率 x 都低于临界含汽率xc，故也不会发生第二类沸腾传热恶化。
图8-4 受热面管子和管道与汽包的连接 1—省煤器；2—汽包；3—下降管；4—水冷壁；5—过热器
20
21
（三）汽包的安全运行

限制工作压力（设置安全阀）限制汽包壁温差小于50 oC，防止产生过大热
应力（限制启停炉
定义：由连续排列的管子组成的辐射受热面，紧贴炉墙形成炉膛周壁
亚临界压力的自然循环锅炉，其水冷壁内工质的实际含气率相对较大，很接近其临界含汽率值，故发生第二类沸腾传热恶化的可能较大。
54
3．沸腾传热恶化的防止措施
（1）保证一定的质量流速
（2）降低受热面的局部热负荷（3）采用内螺纹管（4）加装扰流子
内螺纹管结构
内螺纹管降温效果光管；2—内螺纹管； tbh—饱和温度；tnb—内壁温度 55

锅炉试题库

锅炉试题库（B）第二章燃料三、选择1、在下列煤的成分中，能用干燥无灰基表示的成分有。

（1）、（2）、（3）、（5）（1）碳（2）氧（3）挥发分（4）灰分（5）固定碳2、煤的收到基低位发热量大小与煤中下列成分有关。

（1）、（2）、（4）、（5）、（6）（1）C ar（2）O ar（3）N ar（4）H ar（5）S ar（6）M ar3、煤被一场大雨淋湿后，煤的高位发热量。

（2）（1）升高（2）降低（3）不变4、煤被一场大雨淋湿后，煤的干燥基碳的百分含量。

（3）（1）升高（2）降低（3）不变5、下列各煤种中，对锅炉的安全工作危害最大的是。

（3）A、Q ar net。

p=31320kJ/kg，S ar=2.2%B、Q ar net。

p=29310kJ/kg，S ar=2.5%C、Q ar net。

p=25435kJ/kg，S ar=2.7%6、煤的元素分析成分中收到基碳是（4）。

（1）固定碳（2）焦碳（3）碳化物中的碳（4）由固定碳和碳化物中的碳组成六、计算题1、已知：某种煤的组成成分如下：Mar=5.00%，Ad=20.00%，Cdaf=90.80%，Hdaf=3.80%，Odaf=3.10%，Ndaf=1.30%，Sdaf=1.00%，求：该煤的收到基组成。

解：由干燥基换算到收到基的换算系数为k1=（100-Mar）/100=（100-5.0）/100=0.95则煤的收到基灰分Aar=k1Ad=0.95×20.00=19.00%由干燥无灰基换算到收到基的换算系数为k2=（100-Aar-Mar）/100=（100-5.0-19.00）=0.76则煤的收到基组成为Car=k2Cdaf=0.76×90.80=69.01%Har=k2Hdaf=0.76×3.80=2.89%Oar=k2Odaf=0.76×3.10=2.36%Nar=k2Ndaf=0.76×1.30=0.99%Sar=k2Sdaf=0.76×1.00=0.76%验算：Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=69.01+2.89+2.36+0.99+0.76+5.00+19.00=100.01%2、已知：Qarnet。

第八章蒸发浓缩设备ppt课件

便于运输。 (5)浓缩用作某些结晶操作的
二、浓缩设备的分类
1.按压力分常压浓缩设备和真空浓缩设备常压浓缩设备：
蒸发面为常压，溶剂气化后直接排入大气。
特点：设备结构简单、投资省、维修方便，但蒸发速率低，能量损耗大，易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备：溶剂从蒸发面上气化后处于负压状态。优点： ①加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以
蒸汽中混入不凝气体的原因有三：
锅炉水中混人溶解着空气和其它气体、（若用的是冷凝水就不存在此情况）。如果用河水或井水，可以用开口炉烧开后再人锅炉，可去除大部分多气。
因在真空下操作，有空气从接头处漏人，造成二次蒸汽中混入不凝性气体。
如果是多效系统。则应注意料液中往往也会有溶解着的不凝气体，有时甚至还含有对材料具腐蚀性的恶性气体，更应及时排除。
0-5000系列三效节能外循换环真空浓缩器〔能回收酒精）
本浓缩器适用于中药、西药、葡萄糖、淀粉、味精、乳品、化工等溶液的浓缩，尤其适用于热敏物料的低温真空浓缩。用户可根据实际情况来选。 1.本浓缩器采用外加热式自然循环式与负压蒸发方式，具有蒸发速度快，浓缩比重大，可达1.2-1.3； 2.本浓缩器采用三效同时蒸发，二次蒸汽得到反复作用，既节省了锅炉的投资，又节约能源消耗，耗能与单效浓缩器相比降低70%，不到一年用户可从节约能费中收回本浓缩器的全部投资。 3.多功能操作特点：⑴可以回收酒精浓度 80%左右。⑵一效、二效、三效可以反复并锅收膏。⑶可以间歇连续进料。
3〕管道〔口）：真空系统、料液进出口、不凝气出口、冷凝水出口、二次蒸汽出口
4〕蒸发室：蒸发室是指料液液面上部的圆筒空间。料液经加热后汽化，必须具有一定高度和空间，使汽液进行分离，二次蒸汽上升，溶液经中央循环管下降，如此保证料液不断循环和浓缩。蒸发室的高度，主要根据防止料液被二次蒸汽夹带的上升速度所决定，同时考虑清洗、维修加热管的方便，一般为加热管长度的 1.1～1.5倍。

自然界的水循环水循环的过程和意义

蒸发是水循环中非常重要的环节，它提供了大气中的水汽，
为降水提供了必要条件。
凝结
凝结是指水汽在空气中冷却后重新凝结成水滴或冰晶的过程。
温度降低和湿度增加是促使水汽凝结的两个主要因素。
凝结是形成云和雾的关键过程，也是降水的重要前提。
凝结过程中释放的潜热对大气的温度和降水过程产生重要影响。
02
水循环的意义
水资源的循环与再生
01
02
03
水资源的循环
地球上的水资源通过蒸发、降水等过程不断循环，维持水资源的持续再生。
水资源的更新
水循环过程不断更新和补充地下水、湖泊、河流等水体，维持水资源的可持续利用。
保护水资源
通过水循环，水资源得到自然净化，减少污染，保护水资源的质量。
气候调节
节水工业
加强工业用水管理，采用节水工艺和设备，减少工业用水量。
节水生活
提高公众节水意识，推广节水器具和节水生活方式，减少生活用水消耗。
水资源的保护与治理
水质监测
加强水质监测，及时发现和处理水污染源，保障水质安全。
水土保持
加强水土保持工作，防止水土流失，维护水资源的可持续利用。
水域生态保护
保护水域生态系统，维护生物多样性，促进水资源的自然修复和净化。
调节温度
水体通过蒸发过程吸收热量，降低地表温度，对局部气候起到调节作用。
降水分布
水循环影响降水分布，调节不同地区的降水量，影响气候变化。
气候稳定
水循环对维持地球气候稳定起到重要作用，对生物生存环境产生影响。
生态平衡
维持生物生存
生态修复
水循环为生态系统中的生物提供必要的水分和养分，维持生物的正常生长和生存。

蒸发冷却器安装和运行的注意事项

蒸发冷却器安装和运行的注意事项1. 使用环境1.1 蒸发冷却器应安装在通风良好的环境里，尽量避免有害性气体，爆炸性粉尘，浓烟和超量水蒸气的场所，还应避免振动的场所。

1.2 周边的建筑物应与蒸发式冷却器的进风口保持足够的距离，一般以1-3m为宜。

1.3 如安装在周边封闭的围墙里要特别注意湿热空气回流导致排热故障。

2.设备基础2.1 设备基础应按本公司提供的基础图施工，2.2 设备基础的平面应保持水平，其不平度误差应小于±5mm。

地脚螺栓孔中心距的误差应小于±5mm，累积误差应小于±25mm。

2.3 设备就位后整体找平再固定，其水平度和垂直度均小于1.5/1000。

3.工艺配管3.1 按照本公司提供的管口方位图配管，特别注意冷热介质的流向。

3.2 所有配管应设置管道支撑，避免管道负荷加在设备本体上。

3.3 被冷却流体的管道和水泵应安装在蒸发式冷却器运行水位以下，避免溢流和空气吸入。

3.4 注意被冷却流体的腐蚀性与管道和管束材质的兼容，如制冷剂氨不得使用铜管，盐水和碱水对碳钢和铜管有腐蚀。

4.初运行的调试4.1 设备安装竣工，管路试压合格后检查有无杂物和垃圾，以免堵塞管道。

对新安装的工艺管道要冲洗干净后再抽去盲板。

4.2 松开管束后端的连接螺栓使管束处于自由伸缩状态<波节管无此项>。

4.3 开启被冷却流体管道的阀门使蒸发式冷却器供回水畅通并开启管道最高点的排气阀门排气，排出气体后关闭排气阀。

4.4 开启补水管道阀门向水箱注水至正常水位。

4.5 开启冷却风机，注意风机的转向正确。

4.6 开启喷淋水泵，注意水泵的转向正确。

4.7 调整被冷却流体的流量和压力正常。

调整冷却风流量和压力正常，调整喷淋水流量和压力正常。

4.8 检查电机是否超载过热，调整电机的电流和电压正常。

4.9 检查喷淋水分布均匀，水分飘逸最少。

4.10 在被冷却流体入口温度稳定的情况下运行三小时后被冷却流体的出口温度稳定，保持一定的温差，同时喷淋水的温度保持稳定。

自然循环蒸发系统及安全运行资料重点

第一节自然循环原理与基本概念
一、自然循环原理
自然循环是指：在一个闭合的回路中，由于工质自身的密度差造成的重位压差，推动工质流动的现象。
循环回路是由锅筒、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成的。
自然循环原理示意图：
设锅筒内静压力为p1，下降管下部的静压力为p2，则下降管侧压差 Yxj p2 p1 Hxjg Pxj, Pa
xD G
• 循环倍率K ：上升管中实际产生一公斤蒸汽需要进入多少公斤水，即 KG D
• 名义循环倍率K ：指按锅筒引出的饱和蒸汽量计算的循环倍率，即
G K0 D0
凝汽率与锅炉压力的负荷有关。例如，一台容量为1025t/h的亚临界参数锅炉，最大凝汽量达到290t/h，锅筒水室中存在的凝汽过程，使得MCR负荷时水冷壁中实际的蒸发量比名义蒸发量大6.8%，水冷壁中的质量含汽率由0.24增大到0.31，由此引起循环系统的实际循环倍率小于名义循环倍率。
回路高度越高，且工质密度差越大，形成的循环推动力越大。而工质密度差不仅与压力有关，而且与水冷壁管吸热强度有关。在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大，工质循环流动速度越高；而压力越高，汽、水的密度差降低，工质循环流动速度越低。
自然循环的一个重要特性是吸热较多的管子中，工质循环流量自动增加，循环流速会自动提高，循环安全性越高，这就是自然循环特有的自补偿特性。
由于凝汽量的存在，水冷壁中的质量含汽率应按实际蒸发量计算。
凝汽量与循环流量的比值被称为凝汽率xnq，即
x nq
D G
D D D0
• 循环流速w。：指在饱和水状态下进入上升管入口的水的流速质量含汽率x ：指上升管中蒸汽所占循环流量的份额，或汽水混合物中蒸汽所占的份额。即

自然循环的流动特性及安全性汇总

42-37
（3）水冷壁管内壁结垢
• 锅炉运行水质不合格，含盐量超标，当水在管内受热蒸发时，盐分从水中析出，沉积在管壁上，形成盐垢。 • 结垢的管子管壁温度就升高。这种破坏决不亚于停滞、倒流和膜态沸腾的影响。 • 水冷壁管内结垢时，流动阻力也随着增大，容易引起停滞或倒流。
42-38
（5）变负荷速度过快或低负荷运行时间过长
二、管内流型及传热区域如图6-8所示，欠热水由管子下部进入，工质沿管长经历了五种流型：单相水的流动（A段）：水温↑，未至饱和温度，无蒸汽。过冷气泡状流动（B段）：紧贴管子内壁面的水温↑至饱和并产生汽泡，管子中部水仍欠热，平均水温tg逐渐升高。
42-4
饱和汽泡状流动（C段）——全部工质至饱和温度，汽泡不再凝结，含汽量从x=0 开始逐渐增大。弹状流动（D 段）—— 随着含汽量增大，汽泡聚合成弹状，温度保持饱和温度。
m/s
(10 - 3)
42-2
3.含汽率 1）质量含汽率：在汽水混合物中，蒸汽的质量流量与汽水混合物的总质量流量之比称为质量含汽率x。 2）容积含汽率（不考虑汽和水之间的相对滑动）：蒸汽的容积流量与汽水混合物的容积流量之比称为容积含汽率。 4.循环倍率K：循环水流量与蒸汽流量之比
42-3
42-39
五、提高自然循环安全性的措施
• 水冷壁平行管存在着热偏差，个别管子的循环流速与循环倍率不同程度地小于平均情况下的数值，可能发生循环停滞、倒流或传热恶化等循环事故。
42-40
1.水冷壁管径
42-41
（二）循环回路中水冷壁管屏的宽度一般，炉膛一面墙的水冷壁分成3~4 个或更多的管屏组成。（三）下降管和导汽管
受热很弱的管子容易出现停滞或倒流，受热很强的管子可能出现膜态沸腾，其结果都是导致管子局部发生传热恶化，管壁温度升高。

锅炉-陈高飞--锅炉蒸发设备与自然水循环

1.4.3 水冷壁的用材

中压锅炉的水冷壁多用￠60×3mm的管子，高压锅炉多用坝￠60*5和￠76×6mm的管子。承受同样压力时，如果管子直径小一些，则管壁厚度也可减小一些；管径越小，遮盖同样面积的炉墙所需金属也越少。
1.4.4 水冷壁的类型
由于锅炉的形式和参数也不
同，所采用的水冷壁形式也不同。水冷壁的类型有光管式、膜式和刺管式三种。

1.4 水冷壁
蒸发设备中唯一的受热面 1.4.1水冷壁的布臵与组成。水冷壁布臵在燃烧室内壁四周，或部分布
臵在燃烧室中间。它由许多根上升管组成，以接受辐射传热为主受热面。与对流受热面相比，其辐射受热面的热负荷大，说明传递同样的热量可以用较少的受热面。
1.4.2 水冷壁的作用
（1）依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁辐射传热，使未饱和水或饱和水加热蒸发成饱和蒸汽。（2）由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖，故能较快降低炉墙温度，能防止烧坏炉墙，还能防止结渣侵蚀炉墙o （3）可以简化炉墙的结构，减轻炉墙的重量。（4）如采用敷管式炉墙，水冷壁还可起悬吊炉墙的作用。

1.5.3 我公司过热器的基本情况
为防止过热器的磨损和结渣，过热器管全部采用顺列布臵，烟速一般控制在5m/s左右。为保证过热器管内有足够的蒸汽流速，三级过热器均采用单管圈结构，管子规格均为φ42×4。三级（共五组）过热器均采用管吊管的悬吊结构，将整个过热器的重量，通过吊杆悬吊在顶部梁格上。
过热器按结构和装臵形式，可分为立式和卧式两种 3按传热方式，可分为对流式、辐射式和半辐射式等几种。 1.5.2.1 对流过热器它布臵在烟道中，主要依靠对流传热方式吸收烟气的热量，故称为对流过热器炉墙外面。蒸汽在蛇形管内流动，蛇形管外则受烟气的横向冲刷。由此，烟气将热量传给蛇形管，蒸汽则从管壁上将热量带走，而使蒸汽加热，提高了温度。

蒸发设备及的存储设备安全运行范本（2篇）

蒸发设备及的存储设备安全运行范本蒸发设备及存储设备的安全运行是保障生产安全和保护工作人员安全的重要任务。

下面是关于蒸发设备及存储设备安全运行的范本，希望对大家有所帮助。

1. 设备安全操作规程1.1 操作人员必须熟悉设备的操作原理、结构和性能，并具备相关操作经验。

1.2 在操作设备前，必须对设备进行检查，保证设备处于正常工作状态。

1.3 在操作过程中，禁止擅自改变设备的工作参数，如温度、压力等。

1.4 在操作设备时，必须佩戴防护设备，如安全帽、眼镜、防护服等。

1.5 操作设备时，禁止在设备周围堆放杂物，保持设备周围的通道畅通。

1.6 当设备发生异常情况时，操作人员应立即停机处理，并及时向相关部门报告。

2. 设备维护保养规程2.1 设备的日常维护保养工作必须由专业维护人员进行。

2.2 维护人员必须定期检查设备的各个部件，确保设备正常运行。

2.3 设备的维护保养工作必须按照规定的程序进行，禁止擅自停机维修。

2.4 在维护保养过程中，维护人员必须佩戴相关的防护设备，并按照操作规程进行操作。

2.5 维护保养工作完成后，必须对设备进行试运行，确保设备正常工作。

3. 应急预案3.1 设备的应急预案必须做到心中有数，以应对可能出现的突发情况。

3.2 在发生设备故障、泄漏等紧急情况时，操作人员必须立即停止设备运行，并采取相应的安全措施，保护自己和周围的人员。

3.3 在应急情况下，操作人员必须迅速向相关部门报告，并按照应急预案进行处理。

3.4 针对不同的应急情况，应制定相应的应急预案，并进行定期演练，以确保能够快速有效地应对。

4. 安全教育和培训4.1 操作人员必须接受相关的安全教育和培训，了解设备的安全运行原理和操作规程。

4.2 安全教育和培训应定期进行，以提高操作人员的安全意识和应急处理能力。

4.3 在新员工加入时，应进行专项培训，确保其掌握设备的操作技能和安全知识。

4.4 对于新设备的投入使用，应进行全员培训，以确保所有操作人员都能熟练操作设备。

2024年蒸发设备及的存储设备安全运行（三篇）

2024年蒸发设备及的存储设备安全运行蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质，如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。

选型时注意如下几点：①蒸发热敏性物料时，应选用膜式蒸发器，以防止物料分解；②蒸发黏度大的溶液，为保证物料流速应选用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器；③蒸发易结垢或析出结晶的物料，可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环型蒸发器；④蒸发发泡性溶液时，应选用强制循环型和长管薄膜式蒸发器；⑤蒸发腐蚀性物料时应考虑设备用材；如蒸发废酸等物料应选用浸没燃烧蒸发器；⑥对处理量小的或采用间歇操作时，可选用夹套或锅炉蒸发器，以便制造、操作和节约投资。

蒸发器的计算有蒸发水量、加热剂用量和蒸发器的传热面积。

二、存储设备的安全运行化工生产等流程工业的贮存设备涉及多种复杂的危险化学品，贮量大、特性各异，一旦发生事故，后果往往十分严重。

化工生产中需要存储的有原料、中间产品、成品、副产品以及废液和废气等。

常见的存储设备有罐、桶、池等。

有敞口的也有密封的；有常压的也有高压的；可根据存储物的性质，数量和工艺要求选用。

一般固体物料，不受天气影响的，可以露天存放；有些固体产品和分装液体产品都可以包装、封箱、装袋或灌装后直接存储于仓库，也可运销于厂外。

但有一些液态或气态原料、中间产品或成品需要存储于设备之中，按其性质或特点选用不同的存储容器。

大量液体的存储一般使用圆形或球形贮槽；易挥发的液体，为防物料挥发损失，而选用浮顶贮罐；蒸气压高于大气压的液体，要视其蒸气压大小专门设计贮槽；可燃液体的存储，要在存储设备的开口处设置防火装置；容易液化的气体，一般经过加压液化后存储于压力贮罐或高压钢瓶中；难于液化的气体，大多数经过加压后存储于气柜高压球形贮槽或柱形容器中；易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。

根据存储物料的性质和工艺要求选择容器的形式和设备材料。

(一)存储量的确定原料的存量要保证生产正常进行，主要根据原料市场供应情况和供应周期而定，一般以1～3个月的生产用量为宜；当货源充足，运输周期又短，则存量可以更少些，以减少存储设备容积，节约投资。

锅炉设备及运行教学课件：项目七汽水系统任务三自然循环锅炉蒸发系统

锅炉设备及运行
C O N TA N T S
自然循环可靠性指标自然循环常见故障
一、自然循环可靠性的指标
1 循环流速 2 循环倍率
1、循环流速
循环流速0
指在循环回路中，按工作压力下饱和水密度折算的上升管入口处的水流速，一般循环流速为0.5～1.5m/s。
ppqbqb
pqb
_
xj
_Байду номын сангаас
s
（1）循环流速意义
上升管受热增强时→产汽量增多→质量含汽率增大→运动压头增加、流动阻力也增大。运动压头增加幅度大→循环流速增加流动阻力增加幅度大→循环流速降低
5、自补偿特性
◌在热负荷增加的开始阶段：质量含汽率x较小，运动压头的增加大于流动阻力的增加，循环流速升高。
◌在热负荷增加的后期：水冷壁中蒸汽占比很大，汽水混合物容积流量过大，流动阻力的增加大于运动压头的增加，循环流速降低。
下降管入口处的旋涡斗
1）、防止下降管含汽措施
◌采用大直径集中下降管，且尽可能从汽包底部引出 ◌下降管入口处加装栅格或十字形板 ◌省煤器来的部分给水直接送到下降管进口区域 ◌采用效率高的汽水分离装置
8、第一类沸腾传热恶化
1）.第一类沸腾传热恶化（发生在x较低处）管壁形成汽膜导致的沸腾传热恶化称为第
6、汽水分层 1）产生部位
水平或微倾斜的蒸发管中，汽水混合物流速较低。
2）危害 ①管子上部受蒸汽冲刷，易过热生成盐垢； ②由于交变热应力汽水分界面处疲劳损坏。
3）防止汽水分层的措施
在结构上尽可能不布置水平或倾斜度小于 15°的蒸发管，汽水混合物要保持较高的流速。
7、下降管含汽
◎危害：循环的推动力减小；流动阻力增大，循环安全性降低。 ◎主要原因有：漩涡斗带汽、下降管入口锅水自汽化、汽包内锅水含汽等。

锅炉设备第八章自然循环蒸发系统的安全运行

第三节蒸发管内的汽液两相流型及传热
•
• 一、汽液两相流的流型 • 在汽液两相流中，汽泡与液体之间存在许多形
状的分界面．旦不断变化。将这些“界面” 人为地分成几类，被称为“流型”。
• 锅炉蒸发管内的流型主要分为四类，即泡状流
• 弹状流、环状流和雾状流。如图8—4所示。
成大((423)大于)雾弹环自汽状状然泡流流循，的。。环直表管泡由锅径面子状于炉逐张壁流汽的渐力面中泡蒸增时上，的发大，的汽内管。汽水泡压中汽泡膜浓力，泡破完度增因直裂全增大为径，蒸大，限接液干时当制近相时，汽X于沿，泡＜小管蒸的0汽子壁干．内泡内流点4压聚，径动的力合时，，形质形(1)成量成泡弹一含雾状状层汽状流流液率流。。膜。X在＝；连0所汽．续以相8的，一在液即般管相蒸不子中汽会中，中出心分仍现流散然雾动散夹状，存带流夹在着带着小着的液小小滴液汽，滴泡。
•
• 二、蒸发管内的传热
• 在蒸发过程的各个阶段，蒸发管内的流型在不断变化。不同的流型状态下，流体对管子壁面的热交换方式不同，冷却能力也不同，即管内流体的放热系数在不断变化。放热系数越大，管壁温度越接近工质温度。
• 图8—5表示了垂直管中的流型和传热工况的关系。
• 图中蒸发管按流型发展的不同阶段分为不同的传热阶段。
为汽的冷却→冷却↓→传热恶化→t壁超温→管强度 ↓→承压能力↓→由于管内工质压力作用可导致管子
局部“鼓包”裂口→以致爆管
• 2、管外影响：
• a)燃烧生成腐蚀性气体对管壁的高温腐蚀
• b)结渣和积灰导致的对管壁的侵蚀
• c)煤粉气流或含灰气流对管壁磨损
• 管外因素可能导致管壁减薄或管壁超温→管承压能力→引起爆管或泄漏
• 此类发生在质量含汽率较↓→但热负荷过↑→核态沸腾转为膜态

自然循环蒸发系统

影响循环推动力的因素
由公式：
p yd xj gh pxj ss gh pss p fl ,
可
知运动压头越大，工质能克服的阻力越大，工质在循环回路中的流速也越大，有利于水循环的安全。
1) : h , p yd ; 2) : ( xj ss ) , p yd ;
* p* pss xj
运动压头：自然循环回路中的循环推动力
称为运动压头，以pyd表示
p yd xj gh ss gh, 该压头将用于克服下降管、上升管及汽水分离装置的阻力，即 p yd p xj pss p fl 有效压头：运动压头扣 pss、p fl , 即除 pe p yd (pss p fl ) pe p xj

3．汽水分层
当锅炉的水冷壁管水平或接近水平布置，管中汽水混合物流速不高时，因蒸汽比水轻，蒸汽便在管子上部流动，水在管子下部流动，这种现象称为汽水分层。由于蒸汽的导热性能差，管子上部容易过热烧坏。。汽水分层易发生在水平或倾斜度小而且管中汽水混合物流速过低的管子。这是由于汽、水的密度不同，汽倾向在管子上部流动，水的密度大，在下部流动。若汽水混合物流速过低，扰动混合作用小于分离作用，便产生汽水分层。因此，自然循环锅炉的水冷壁应避免水平和倾斜度小的布置方式。因此，汽水混合物的上升管或引出管不能水平布置，倾斜度一般不应小于12°
p1 p0 xj gh pxj
工质在循环回路中流动时在A-A断面右侧的压力是：
p2 p0 ss gh pss p fl
工质在循环回路中稳定流动时在A-A断面左、右侧的压力相等，即只有一个压力：P1=P2。经整理得：

蒸发设备及循环原理

四、沸腾传热恶化分类： 1、第一类沸腾传热恶化此类恶化发生在质量含汽率较低处，是由于热负荷过高，核态沸腾转变为膜态沸腾造成的。 2、第二类沸腾传热恶化此类恶化发生在含汽率较高的液体欠缺对流传热区。
防止沸腾传热恶化的措施（1）保证较高的质量流速（2）降低受热面的局部热负荷（3）采用特殊的水冷壁内结构
（四）循环停滞，倒流，自由水面的校验目的：为保证循环可靠性，确定受热管工作的安全条件。
D
F
C
A B
E
s
s
-G
+G
循环全特性曲线
0
（五）防止发生循环停滞和倒流的措施
1、减少并列水冷壁管的受热不均（1）按受热情况划分循环回路（2）改善炉角边管的受热情况（3）采用平炉顶结构 2、降低循环回路的流动阻力（1）采用大直径集中下降管（2）增大下降管截面比Axj/A、或汽水引出管截面比Ayc/As
二、汽水分层
1、定义：在水平或微倾斜的蒸发管中，汽水混合物流速较低时，将使水在管子下部流动。蒸汽在管子上部流动，形成汽水分层。
气
水水平管中汽水分层流动
2、影响：使管子上下部温度不同会产生温差应力，上部受到蒸汽冲刷，管壁冷却条件较差，会使上部管壁的温度升高，生成盐垢。还可能在汽水分界面处附近由于交变热应力造成管子疲劳破坏。
三、下降管含气
自然循环锅炉的下降管中的工质含有蒸汽时，管
内工质的平均密度下降，有效压头下降，循环的推动
力减少。同时由于管内容积流速增加，使下降管内的
S
流动阻力增大，循环水量下降，可能造成循环停滞、自由水面，从而影响循环安全。（一）下降管含汽的原因旋涡斗带汽、下降管入口锅水自汽化、汽包内锅水含汽等。

水循环概念

一.自然水循环的工作原理自然水循环的蒸发系统由汽包、下降管、分配水管、下联箱、上升管、上联箱、汽水引出管和汽水分离器组成。

自然水循环回路中的下降管布置在炉外不受热，而回路中的上升管为受热管，两种管的上下端分别与汽包和下联箱相连，共同构成密闭回路，称为水循环回路。

锅炉汽包具有较大容积，上半部为蒸汽空间，下半部为水容积，两者间的分界面称为蒸发面，整个回路的水统称为锅炉水，锅炉水在水循环回路中循环流动的现象称为水循环。

蒸发系统的工作流程：从省煤器来的给水先进入汽包，经下降管、下联箱送入水冷壁，水在水冷壁内吸收热量，部分蒸发并形成汽水混合物，进入上联箱汇合后，经汽水引出管引入汽包，并经其内的汽水分离器进行汽水分离，分离出的饱和蒸气由蒸汽引出管引到过热器，分离出的水与省煤器来的给水混合后流进下降管，完成一个循环。

在水循环回路中，下降管的工质是饱和水或为欠热水，饱和水或欠热水在上升管中受热并产生部分饱和蒸汽。

由于下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度，因此在下联箱两侧产生压力差，此压力差将推动上升管中的汽水混合物向上流动，在下降管中向下流动，形成自然水循环。

回路中的循环推动力称为运动压头，由于工质流经上升管时为逐渐受热，沿上升管长度方向各处的含汽率（含汽率即为汽水混合物的干度）是变化的，因此上升管中汽水混合物密度不同。

二.蒸发受热面蒸发受热面是指水在其中吸热幷汽化的受热面，锅炉炉膛四周炉墙上铺设的受热面称为水冷壁。

在有些锅炉中为了增加蒸发受热面在炉膛中安装的翼型墙或分割屏也属于水冷壁。

水冷壁的作用：水冷壁是锅炉蒸发设备中唯一的受热面，它布置在炉膛内壁四周或部分布置在炉膛中间。

其主要作用有:⑴吸收炉膛辐射热量，使水部分蒸发成饱和蒸汽;⑵保护炉墙，简化炉墙结构，在炉墙向火表面铺设水冷壁，使炉墙温度大大降低，不会被烧坏，同时还防止了炉墙结渣；⑶节省金属，降低炉墙造价。

水冷壁是以辐射传热为主的受热面，辐射传热比对流传热强烈的多，故吸收相同的热量可节省金属的用量。