蒸汽的基本性質(zhì)和輸送

蒸汽的基本性質(zhì)和輸送

典型的蒸汽流程煮鍋煮鍋鍋爐

給水泵

給水箱

補(bǔ)給水

大槽

冷凝水冷凝水

蒸汽蒸汽

蒸汽制程設(shè)備

空間加熱系統(tǒng)什么是蒸汽?在大氣壓下形成蒸汽蒸汽汽泡水壺內(nèi)的蒸汽空間凝結(jié)的蒸汽在大氣壓力下產(chǎn)生蒸汽需要加給水的熱量100oC0oC溫度(oC)飽和水的沸點(diǎn)蒸發(fā)線干蒸汽點(diǎn)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0干度焓(kJ/kg)總焓(hg)液態(tài)焓(hf)蒸發(fā)焓(hfg)未飽和水線什么是蒸汽?

焓kJ/kg

表壓barg

溫度oC

水(hf)

蒸發(fā)比焓(hfg)蒸汽(hg)

飽和干蒸汽比容m3/kg0123456710012013414415215916517041950656260567164169772122572201216321332108208620662048267627072725273827492757276327691.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24溫度－壓力曲線

壓力(barg)

溫度(oC)比容－壓力圖壓力(barg)

比容(m3/kg)過熱蒸汽過熱蒸汽很少被用作傳熱介質(zhì)。6barg175oC的過熱蒸汽在冷凝前必須冷卻到飽和溫度6barg(165oC)。過熱蒸汽的比熱為1.186kJ/kg。1kg的蒸汽冷卻到飽和溫度165oC會(huì)釋放出： =1kgx1.186kJ/kgx10oC =11.86kJ這和1kg干飽和蒸汽冷凝釋放出的能量2066kJ相比是很小的。過熱蒸汽和飽和蒸汽相比，熱容量低傳熱性能差降低制程的性能

蒸發(fā)潛熱kJ/kg(hfg)

表壓barg溫度℃水的顯熱(hf)

蒸汽全熱(hg)飽和干蒸汽比容m3/kg0123456710012013414415215916517041950656260567164169772122572201216321332108208620662048267627072725273827492757276327691.6730.8810.6030.4610.3740.3150.2720.24二次蒸汽有多少二二次蒸蒸汽7bar飽和水的的焓值值=721.4kJ/kg0bar飽飽和水水的焓值值=419.0kJ/kg過剩=302.4kJ/kg0bar時(shí)時(shí)的蒸蒸發(fā)潛熱熱=2257kJ/kg二次蒸汽汽比例例=302.42257=0.134kg/kg冷凝水蒸汽應(yīng)該該是高高品質(zhì)的的為了系統(tǒng)統(tǒng)的安安全,減減少維護(hù)護(hù)和設(shè)設(shè)備的最最大出出力,蒸蒸汽應(yīng)該該具有有:正確的壓壓力和和溫度干燥－不不能含有有水分分干凈－污污垢和其其它固固體物質(zhì)質(zhì)積聚聚在換熱熱面會(huì)會(huì)增加熱熱阻不能含有有空氣氣－空氣氣熱阻很很大，減減少傳傳熱金屬墻污垢層蒸汽空氣膜遲遲滯水水層冷凝水膜膜減小傳熱熱效率率的各熱熱阻層層被加熱的的水冠狀閥汽水分離器至用汽設(shè)備疏水閥組蒸汽攜帶帶水分分蒸汽中攜攜帶水水分則：：水錘減低設(shè)備備的出出力減低蒸汽汽的含含熱量，，增加蒸蒸汽耗耗量污染系統(tǒng)統(tǒng)及其其設(shè)備增加鍋爐爐的燃燃料濕蒸汽增增加蒸蒸汽耗量量實(shí)例:一一蒸汽加加熱器器組,需需要輸出出熱量量300Kw，蒸汽汽壓力力為7Barg。7barg蒸汽汽的潛潛熱能為為2047KJ/kg,蒸蒸汽負(fù)載載為300/2047＝0.147kg/s.如蒸汽干干度為為0.92(這在在國(guó)內(nèi)很很常見見),則則每Kg蒸蒸汽的的可供潛潛熱能能為2047X0.92=1883KJ/kg,則蒸汽汽耗量量為300/1883＝0.159kg/s。和前者相相比增增加了8.2%.這意味著著:1)鍋爐爐的補(bǔ)給給水增增加8.2%，2)冷凝凝水增加加了8.2%,3)鍋爐爐的燃料料耗量量增加了了8.2%.1)蒸汽汽負(fù)載載的變化化2)鍋爐爐運(yùn)行行壓力過過低3)鍋爐爐的TDS(含含鹽量)控制不不當(dāng)4)不合合適的的液位控控制5)蒸汽汽輸送送管道的的保溫溫不當(dāng),蒸汽分分配系系統(tǒng)沒有有安裝裝疏水閥閥.產(chǎn)生濕蒸蒸汽的的原因何處安裝裝汽水水分離器器?流向汽水分離器1.鍋爐爐出口口2.用汽汽設(shè)備備的進(jìn)口口3.減壓壓閥和流流量計(jì)計(jì)的進(jìn)口口清潔雜質(zhì)來源源鍋爐水的的固體體攜帶雜雜質(zhì)管道水垢垢焊渣法蘭或螺螺紋不不正確的的連接接引起的的雜質(zhì)質(zhì)解決方法法:在蒸蒸汽系系統(tǒng)中強(qiáng)強(qiáng)烈建建議使用用100目目過濾濾器蒸汽中含含有空空氣的危危害產(chǎn)生熱阻阻,影響響傳熱熱(1mm空氣=13m銅)產(chǎn)品加熱熱不均均勻,產(chǎn)產(chǎn)生廢品品容易產(chǎn)生生腐蝕蝕蒸汽壓力力表產(chǎn)產(chǎn)生誤導(dǎo)導(dǎo)道爾頓分分壓定定律道爾頓分分壓原原理指：：混合氣氣體的的總壓等等于各各組成氣氣體的的分壓總總和。每一組成成氣體體都單獨(dú)獨(dú)的占占據(jù)整個(gè)個(gè)空間間并有各各自的的壓力，，同時(shí)各各氣體體的性質(zhì)質(zhì)不變變.每一種氣氣體的的壓力稱稱為分分壓力對(duì)于蒸汽汽和空空氣的混混合物物：混合物壓壓力=蒸汽的分分壓力力+空氣的分分壓力力道爾頓分分壓定定律實(shí)例例如果蒸汽汽和空空氣的混混合氣氣體的總總壓力力為1barg(2barabs)，并并且混合合物的的組成為為3份份蒸汽和和1份份空氣，，這樣樣：空氣分壓壓力=0.25x2BarAbs=0.5barabs蒸汽分壓壓力=0.75x2BarAbs=1.5barabs由蒸汽表表：1.5BarAbs(0.5barg)的蒸汽溫溫度為為111.6oC.而根據(jù)壓壓力表表的指示示，1barg的蒸汽壓壓力應(yīng)應(yīng)該為120oC。因此雖然然壓力力表的讀讀數(shù)為為1barg，實(shí)際使用用的是是蒸汽/空氣氣的混合合物，蒸蒸汽壓壓力只有有0.5barg。這樣，如如果設(shè)備備需要要1barg的蒸汽以以達(dá)到到它的額額定輸輸出，那那么此時(shí)時(shí)肯定定無法達(dá)達(dá)到?？諝夂筒徊荒孕詺怏w的的來源源鍋爐停機(jī)機(jī)后，產(chǎn)產(chǎn)生真真空吸入入空氣氣鍋爐給水水帶入入補(bǔ)給水和和冷凝凝水暴露露在大大氣中吸吸入空空氣去除水中中的空空氣有兩種除除氧方方法:化學(xué)除氧氧熱力除氧氧給水系統(tǒng)統(tǒng)除氧氧補(bǔ)充冷水排污回?zé)崂淠颠€循環(huán)水至鍋爐溫度控制系統(tǒng)液位控制Vent除氧頭熱靜力排排空氣氣閥全316L不銹鋼鋼密封封結(jié)構(gòu),耐耐腐蝕性性強(qiáng)無石棉墊墊圈可選黃銅銅或不銹鋼材材質(zhì)鍛造的閥閥體和和閥蓋，，結(jié)實(shí)、使使用壽命命長(zhǎng)內(nèi)置不銹銹鋼過過濾網(wǎng)高科技、、高品質(zhì)質(zhì)具有有專利利權(quán)的密密封囊囊AV21典型應(yīng)用蒸釜煮鍋蒸汽排空排空排空蒸汽空氣和水水膜對(duì)對(duì)傳熱影影響的的實(shí)例蒸汽壓力1.0barg水被加熱到99oC121oC空氣膜冷凝水膜金屬加熱表面水膜蒸汽壓力0.6barg水被加熱到99oC116oC空氣膜冷凝水膜金屬加熱面水膜正確的蒸蒸汽分分配系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)該該1高壓輸送送2正確選擇擇管道道口徑3為了避免免水錘錘和冷凝凝水達(dá)達(dá)到用汽汽點(diǎn):在以下點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行行疏水:在蒸汽汽管道道的每一一低點(diǎn)點(diǎn);每隔隔30-50米之間;在主管管和分分支管道道的末末端;在在可能關(guān)關(guān)閉的的閥門以以前在流動(dòng)方方向,管管道應(yīng)應(yīng)該有一一定的的坡度排水點(diǎn)的的集水水罐應(yīng)正正確選選型使用偏心心縮小小管,不不要安裝裝同心心縮小管管蒸汽支管管應(yīng)該該從主管管的上上方取蒸蒸汽過濾器應(yīng)應(yīng)安裝裝在側(cè)面面汽水分離離器應(yīng)應(yīng)該在鍋鍋爐房房,蒸汽汽設(shè)備的的進(jìn)口口,減壓壓閥和其其它控控制閥以以及流流量計(jì)的的前面面安裝4所有蒸汽汽主管管應(yīng)有效效保溫溫高壓輸送送蒸汽汽高壓輸送送的優(yōu)優(yōu)點(diǎn):蒸汽管道道口徑徑小,熱損失少少.蒸汽管道道費(fèi)用用低,支撐費(fèi)用用少,人工費(fèi)用用降低低.管道的隔隔熱費(fèi)費(fèi)用低.通過減壓壓在使使用點(diǎn)可可以獲獲得更加加干燥燥的蒸汽汽.鍋爐操作在在高壓更更容易達(dá)到到最佳運(yùn)運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行效率高高.鍋爐的蓄熱熱能力增增加,容易處理負(fù)負(fù)載的變變化,減少汽水共共騰和攜攜帶的可能能性.低壓使用蒸汽的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)壓力降低可以提供供蒸汽中更大比例例的潛熱減少冷凝水所含熱熱量，減少二次蒸蒸汽經(jīng)過減壓后蒸汽具具有更高的干燥度度減壓站管道選型費(fèi)用增加熱損失增加加形成的冷凝凝水增加加蒸汽使用點(diǎn)點(diǎn)壓力下下降沒有足夠的的蒸汽量量容易產(chǎn)生水水錘和沖沖蝕蒸汽管道口口徑選型型圖(kg/h)7barg5000kg/h125mm25m/s條件：飽和蒸汽7barg5000kg/h15barg300C20t/h200mm0.3bar/100m條件：過熱蒸汽15barg300C20t/h水錘主管下沉冷凝水占據(jù)蒸汽管道水錘引起震動(dòng)和噪音冷凝水管道內(nèi)冷凝水的流流動(dòng)可能的水錘根源長(zhǎng)距離管道道布置蒸汽

重新布置至高點(diǎn)

冷凝水排放點(diǎn)30-50m

坡度1/250蒸汽流向蒸汽管道向向上布置置

增大管道直徑，減低流速至15m/s

蒸汽流速最高可至40m/s30-50m15m30-50m無效和正確確的疏水水點(diǎn)布置冷凝水集水槽疏水閥組25/30m剖面剖面疏水閥組蒸汽流向蒸汽流向正確不正確蒸汽管道的的縮小冷