斯派莎克教材蒸汽输送系统

光管的热损失
实 例: 光 管 的 热 损 失
输 送 蒸 汽 压 力:
10 bar
温 度:
180C
蒸 汽 输 送 质 量:
3000 kg/h
管 道 口 径:
DN100
管 道 长 度:
100 米
环 境 温 度:
20 C
热 损 失:
1016 W/m
蒸 汽 潜 热:
2000 kJ/kg,
蒸 汽 冷 凝 率:
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
正确
不正确
蒸汽流向
集水槽 25/30m
疏水阀组Байду номын сангаас疏水阀组
剖面 剖面
蒸汽管道的缩小
蒸汽
Correct
蒸汽
冷凝水 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
1 x 60 x 4.1868 = 251 KJ 如果蒸汽负载为5000Kg/h,冷凝水回收率为70%，则每小时节约的能量为
251 x 5000 x 70%＝ 878,500 KJ/hr 工厂运行20小时/天,300天/年,则节约的热量为：
878,500 x20 x300= 5,271,000,000 KJ
比热 (kJ/kg)
冷凝水回收
饱和蒸汽全热能 蒸发潜热能
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 压力 (bar g)
回收冷凝水的节约
(一) 燃料费用
冷凝水回收温度为 补给冷水温度为 温度差 升高1kg的补给水至 90 oC, 所需能量为,
80 oC 20 oC 60 oC
如使用燃油，每公斤燃油的热量为42,000kJ, 锅炉效率为 80％, 则需要燃油： 5,271,000,000 / ( 42000 x 0.8) =156,875公斤
总的燃油费用为 3 x 156875=470,625 元
• 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
温 度 (oC)
温 度－ 压 力 曲 线
压 力 (bar g)
• 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
蒸 汽 管 道 口 径 选 型 图 (kg/h)
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
蒸汽
坡 度1/250
30 - 50m
重新布置 至高点
冷凝水排放点
蒸汽流向
蒸汽管道向上布置
蒸 汽 流 速 最 高 可至40 m/s 30-50m
饱 和 蒸 汽 比容 和 压 力 之 间 的 关 系
(m3/kg)
1.8
1.6
1.4
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)
比容
蒸汽表
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.
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
斯派莎克教材蒸汽输送 系统
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月14日星期二
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
疏水阀组
控制阀
过滤器
过滤器
控制阀
蒸汽系统过滤器安装 液体系统过滤器安装
汽水分离器
流向
汽水分离器
排除空气
蒸汽排空气阀
Steam Main 热动力疏水阀
空气
起 机 负 载/ 运 行 负 载
(kg 每 50 m 主 蒸 汽 管)
斜体表示运行负载 环 境 温 度 为 200C, 保 温 效 率 为 80%
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 %
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