為什么要控制蒸汽系統和換熱設備的壓力
蒸汽系統設計中,蒸汽壓力的正確控制往往至關重要,因為蒸汽壓力影響蒸汽質量、蒸汽溫度和蒸汽傳熱能力,蒸汽壓力也影響冷凝水的排
蒸汽系統設計中,蒸汽壓力的正確控制往往至關重要,因為蒸汽壓力影響蒸汽質量、蒸汽溫度和蒸汽傳熱能力,蒸汽壓力也影響冷凝水的排放和二次蒸汽的產生。
對于鍋爐設備供應商,為減小鍋爐的尺寸,減小鍋爐設備成本,蒸汽鍋爐通常設計用于高壓下工作。
鍋爐運行時,實際工作壓力往往低于設計工作壓力,雖然顯示低壓運行,會適當增加鍋爐效率。但是在低壓下工作時會減小輸出,同時會導致蒸汽“帶水”,蒸汽攜帶的多少是蒸汽過濾效率影響的重要方面,而這部分損失往往難以覺察和計量。
因此,通常鍋爐產生高壓蒸汽,也就是在接近鍋爐設計壓力下運行。高壓蒸汽的密度大,其儲汽空間的儲氣量也會增加。
高壓蒸汽的密度大,高壓蒸汽的密度大相同口徑的管道通過的高壓蒸汽量大于通過的低壓蒸汽量。因此,在大部分蒸汽輸送系統使用高壓蒸汽,以減小輸送管道的尺寸。
降低使用點的冷凝水壓力以節約能源。減小壓力可以降低下游管道中的溫度,減小固定損失,同時也減小了從疏水閥向冷凝水集水罐排放時的閃蒸蒸汽的損失。
值得注意的是:如果冷凝水持續被排放掉,由于污染的原因,如果冷凝水在低壓下排放時的能量損失會減少。
因為蒸汽的壓力和溫度是互相聯系的,在一些加熱制程中,可以通過控制壓力來控制溫度。
在殺菌機和高壓殺菌器中可以看到這樣的應用,在造紙和瓦楞紙機應用的接觸式干燥機的表面溫度控制也是相同原理。各類接觸式旋轉烘干機,運行壓力對烘干機的速度和熱量輸出息息相關。
壓力控制同時也是換熱器溫度控制的基礎。
在相同熱負荷情況下,使用低壓蒸汽工作的換熱器的體積要比使用高壓蒸汽工作的換熱器大。低壓換熱器由于設計要求低,其成本要比高壓換熱器低。
車間的結構決定了每一個設備都有它的最大允許工作壓力(MAWP)。如果這個壓力低于供給蒸汽的最大可能壓力,蒸汽必須進行減壓以保證下游系統的壓力不超過最大安全工作壓力。
許多設備需要使用不同壓力的蒸汽。某一特定系統將高壓冷凝水閃蒸成低壓閃蒸蒸汽,以供給其他加熱制程的應用,達到節能的目的。
當產生的閃蒸蒸汽的量不夠時,必須要保持穩定持續低壓蒸汽的供給,此時需要一個減壓閥來滿足需求。
蒸汽壓力的控制體現在蒸汽的產生、輸送、分配、換熱、冷凝水和閃蒸蒸汽的杠桿環節,如何做好蒸汽系統的壓力匹配、熱量匹配和流量匹配是蒸汽系統設計的關鍵。
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