蒸汽输送系统介绍

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
减压站
如 何 确 定 管 道 口 径?
两 种 基 本 方 法:

流速法
压降法
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
Steam Main Size (mm) 150 49.4 24.5 51.3 25 54.1 26 200 71 31.5 77 33 81.1 36 250 105 39 109 41 115 45 300 139 46.5 144 49 152 53 350 164 51.5 171 54 180 59 400 216 60 224 62 236 67 450 272 64 282 67 298 73 500 320 72 332 75 350 81 600 436 88 463 90 488 97
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பைடு நூலகம்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.
汽水分离器
流向
汽水分离器
排除空气
蒸汽排空气阀
Steam Main
空气
热动力疏水阀
起 机 负 载/ 运 行 负 载
(kg 每 50 m 主 蒸 汽 管)
Steam Pressure (bar g) 9 50 9.5 9.3 10 9.9 9.8 11 10.4 10.9 65 15.1 11.3 15.7 11.9 16.5 13 80 19.7 14.1 20.4 14.6 21.6 15.7 100 28.1 16.5 29.2 16.9 30.7 17.7 125 38.1 20.6 39.6 21.3 41.7 22.5
斜体表示运行负载 环 境 温 度 为 200C, 保 温 效 率 为 80%
光管的热损失
Temp. Difference Steam to Air 15
o
Pipe Size (mm) 20 65 82 100 120 140 164 191 224 255 292 329 372 25 79 100 122 146 169 198 233 272 312 357 408 461 32 103 122 149 179 208 241 285 333 382 437 494 566 40 W/m 54 68 83 99 116 134 159 184 210 241 274 309 108 136 166 205 234 271 321 373 429 489 556 634 132 168 203 246 285 334 394 458 528 6.2 676 758 155 198 241 289 337 392 464 540 623 713 808 909 188 236 298 346 400 469 555 622 747 838 959 1080 233 296 360 464 501 598 698 815 939 1093 1190 1303 324 410 500 601 696 816 969 1133 1305 1492 1660 1852 50 65 80 100 150
C
56 67 78 89 100 111 125 139 153 167 180 194
实 例: 光 管 的 热 损 失
送 蒸 汽 压 力: 10 bar 度: 180C 汽 输 送 质 量: 3000 kg/h 道 口 径: DN100 道 长 度: 100 米 境 温 度: 20 C 损 失: 1016 W/m 汽 潜 热: 2000 kJ/kg, 汽 冷 凝 率: 1.016 X 3600/2000 = 1.83 Kg/m. h 100 米 常 的 冷 凝 总 量: 183 Kg/h， 蒸 汽 损 失 百 分 比: 183/3000=6.1 % 输 温 蒸 管 管 环 热 蒸 蒸
0.7
1
2
3
4
5
6
7
水锤
主管下沉
冷凝水
冷凝水占据蒸汽管道 水锤引起震动 和噪音
长距离管道布置
坡 度1/250
蒸汽
重新布置 至高点
30 - 50m
冷凝水排放点
蒸汽流向
蒸汽管道向上布置
30-50m 蒸 汽 流 速 最 高 可至40 m/s
30-50m
增 大 管 道 直 径， 减 低 流 速 至 15 m/s
无效和正确的疏水点布置
蒸汽流向 冷凝水 剖面
正确
集水槽 25/30m 疏水阀组
不正确
蒸汽流向 剖面 疏水阀组
蒸汽管道的缩小
Correct 蒸汽
冷凝水
蒸汽
Incorrect
冷凝水
分支管的连接
蒸汽
蒸汽
冷凝水 不正确 正确
下降管
主蒸汽管
疏水阀组
控制阀
过滤器
控制阀 过滤器
蒸汽系统过滤器安装
液体系统过滤器安装
蒸汽表
Enthalpy in kJ/kg Gauge pressure bar 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 kPa 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 Temp. 篊 100 120 134 144 152 159 165 170 175 180 184 188 192 195 198 Water hf 419 506 562 605 671 641 697 721 743 763 782 799 815 830 845 Evaporation hfg 2257 2201 2163 2133 2108 2086 2066 2048 2031 2015 2000 1986 1973 1960 1947 Steam hg 2676 2707 2725 2738 2749 2757 2763 2769 2774 2778 2782 2785 2788 2790 2792 Volume Dry Sat. m3/kg 1.673 0.881 0.603 0.461 0.374 0.315 0.272 0.24 0.215 0.194 0.177 0.163 0.151 0.141 0.132
蒸汽泄漏的浪费

一 个 7.5 mm 的 小 孔， 在 6 bar 下 泄 漏 蒸 汽 每 小 时 会 泄 漏110 kg 如 果 每 年 工 作 8400 h 70 000 升 / 年 的 重 油 或 者 110 吨 / 年 的 煤
冷凝水回收
饱和蒸汽全热能
蒸发潜热能 比热 (kJ/kg)
温 度－ 压 力 曲 线
250
200
温 度 (oC)
150
100
50
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
压 力 (bar g)
饱 和 蒸 汽 比容 和 压 力 之 间 的 关 系
1.8 1.6 1.4 (m3/kg) 比容 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 压 力 (bar g)
显热能（冷凝水能量） 可作为二次蒸汽的能量 大气压力下冷凝水能量
蒸汽输送分配系统
典型的蒸汽流程
蒸汽
空间 加热 系统 冷凝水 蒸汽 制程 设备 大槽
煮锅
煮锅
蒸汽
补给水 给水泵
锅炉
给水 箱
冷凝水
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 4 所 有 蒸 汽 主 管 应 有 效 保 温
蒸 汽 管 道 口 径 选 型 图 (kg/h)
Pressure Velocity bar g m/s 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 15 25 40 0.4 15 15.8 9 14 23 10 17 28 12 20 32 18 29 47 23 38 61 28 47 75 34 56 90 39 65 104 44 74 118 20 20.93 15 25 40 18 30 48 21 35 56 31 51 82 40 67 107 50 83 132 59 98 157 68 114 182 77 129 206 25 26.64 25 41 66 29 49 78 34 57 91 50 83 133 65 109 174 80 134 215 96 159 255 111 184 295 125 209 334 Pipe Size Nominal / Actual Inside Diameter 32 40 50 65 80 35.04 40.9 52.5 62.7 77.92 43 58 95 136 210 71 97 159 227 350 113 154 254 363 561 51 69 114 163 251 85 115 190 271 419 136 185 304 434 671 59 81 133 189 292 99 134 221 315 487 158 215 354 505 779 86 118 194 277 427 144 196 323 461 712 230 314 517 737 1139 113 154 254 362 559 188 256 423 603 931 301 410 676 964 1490 139 190 313 446 689 232 316 521 743 1148 371 506 833 1189 1836 165 225 371 529 817 276 375 619 882 1362 441 601 990 1411 2180 191 261 430 613 947 319 435 716 1022 1578 511 696 1146 1635 2525 217 296 487 695 1073 362 493 812 1158 1788 579 788 1299 1853 2861 100 102.26 362 603 965 433 722 1155 503 839 1342 735 1226 1961 962 1603 2565 1186 1976 3162 1408 2347 3755 1631 2718 4348 1848 3080 4928 125 128.2 569 948 1517 681 1135 1815 791 1319 2110 1156 1927 3083 1512 2520 4032 1864 3106 4970 2213 3688 5901 2563 4271 6834 2904 4841 7745 150 154.05 822 1369 2191 983 1638 2621 1142 1904 3046 1669 2782 4451 2183 3639 5822 2691 4485 7176 3195 5325 8521 3700 6167 9867 4194 6989 11183