饱和蒸汽管路系统的优化设计

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1、饱和蒸汽管路系统的优化设计摘要：为保证饱和蒸汽的最大出力，设计时要从饱和蒸汽输送管路、蒸汽使用设备、凝结水回收三个方面出发，按蒸汽、凝结水的不同工况，有区别地选择过滤器、汽水分离器、减压阀、疏水器、空气阀、流量计等设备，施工时要正确安装，确保蒸汽管路无泄露、无水锤现象，使蒸汽系统控制方便可靠、计量准确，蒸汽使用设备效率高，同时尽可能做到回收蒸汽凝结水，充分利用凝结水的热量，达到减少蒸汽源燃料消耗的目的。关键词：饱和蒸汽输送系统汽水分离器疏水器流量计减压阀凝结水回收在现代化工业企业中，饱和蒸汽凭借资源丰

2、富、价格便宜、对环境无污染、易于控制等优点，担当着热量传递的重要任务。从目前实际运行状况看，蒸汽管路跑、冒、滴、漏现象非常普遍，饱和蒸汽中含水率高，品质差，蒸汽无效消耗相当大，整个系统普遍存在大量的热量损失。一般饱和蒸汽管路系统的设计包括蒸汽输送系统、蒸汽使用设备、蒸汽凝结水回收系统三大部分。蒸汽系统设计时要从这三个方面出发，针对不同工况，选择不同的过滤器、汽水分离器、减压阀、疏水器、空气阀、流量计等设备，施工时要正确安装，确保蒸汽管路无泄露、无水锤现象，使蒸汽系统控制方便可靠、计量准确，蒸汽使用设备

3、效率高，同时尽可能做到回收蒸汽凝结水，充分利用凝结水的热量，达到减少蒸汽源燃料消耗的目的。1选用质量过关的管道及阀件，减少蒸汽泄漏量：蒸汽系统可按以下公式计算泄漏量：泄漏量=2.8x6Lkg/h——式中，L为可见的跑冒的蒸汽汽雾的长度损失=每吨蒸汽的价格x泄漏量（元）——成品蒸汽按160元/吨计按上述公式，蒸汽系统按每天16个小时运行，每年运行250天，1米的可见汽雾长度的年蒸汽泄露损失为：250x2.8x61x16x160/1000=1.07（万元）由此可见，设计时选用零泄露的管材及阀件，可避免无效

4、的蒸汽热量损失。2蒸汽管路中设置汽水分离器，彻底分离蒸汽和水滴：饱和蒸汽在输送过程中，管道沿途不断散热，蒸汽中的一部分会液化成水滴，与蒸汽混在一起流动。这种蒸汽最具破坏性：汽水共存将产生水锤现象，破坏管道、阀件、设备等；由于水分的存在，饱和蒸汽的含热量降低，导致使用设备蒸汽耗量增加，直接导致其效率的下降及生产蒸汽成本的增加。如果在汽源处饱和蒸汽出口的管道上、用汽设备前、减压阀、流量计等关键设备前，串联一个汽水分离器，汽水分离器内的特殊结构，能使蒸汽中的水滴滞留在汽水分离器的底部，蒸汽自汽水分离器的出汽

5、口接出，这样汽水分离后，得到相对干燥的饱和蒸汽，用汽设备的效率可提高15%。3蒸汽管路中设减压阀，保证用汽设备处稳定的蒸汽压力：饱和蒸汽的输送一般采用高压蒸汽输送，高压蒸汽输送有以下优点：（1）、蒸汽源在高压状态下运行效率最高；（2）、高压饱和蒸汽的输送管路管径小，蒸汽的无效热损失小；（3）、管道隔热费用低。一般使用设备的工作压力都小于输送的蒸汽的压力，设备要正常运行，设备前的蒸汽管道上要设减压阀。通常的做法是在蒸汽管路上串联一个减压阀，这种做法的缺点是：当上游蒸汽压力波动或用气量发生变化时，减压阀后

6、的压力也产生波动，甚至造成减压阀失灵的现象。因此，仅仅在管路上设一减压阀的做法不可取。比较有保障的做法是：（1）、减压阀前设汽水分离器、100目滤网的蒸汽过滤器，使进入减压阀的蒸汽为清洁、干燥的高品质饱和蒸汽，防止对减压阀产生危害。（2）、减压阀的口径比管道口径小，减压阀前后的管道口径为“大——小——更大”。（3）、当蒸汽调节比大于10：1时，2个减压阀串联安装；蒸汽最小流量小于最大流量的10%时，2个减压阀并联安装。减压阀接管见图一：图中，1—汽水分离器2—截止阀3—过滤器4--减压阀5--截止阀6

7、--截止阀7—安全阀8—压力表组合9—球阀10—过滤器11—浮球式疏水阀12—止回阀4蒸汽管路末端设排空气阀，排出管路中的空气：由于某些不确定的因素，蒸汽管道中常常有空气等不凝气体，它们的存在，对蒸汽管道、用汽设备及阀件将产生腐蚀，并且使换热设备的热阻增加，有资料显示，1mm的空气层，其热阻相当于13.2米铜墙的热阻，足见蒸汽中的空气对设备换热能力的影响。如果蒸汽管路末端安装了排空气阀，管道中的空气会被推到管道末端，通过空气阀及时排掉，这样可降低空气的不良影响。空气阀接管见图二：5蒸汽管路上设置过滤器

8、，去除蒸汽中的杂质：蒸汽系统的杂质来源于以下几个方面：汽源处产生蒸汽的水携带的固体杂质混入到饱和蒸汽中；施工过程中产生的管道垃圾；焊接工艺产生的焊渣等。这些杂质会堵塞蒸汽阀件及设备，增加热阻，有时会发生安全生产事故。管道中设置过滤器，能及时滤掉这些危险物。须注意的是：蒸汽管道过滤器要侧装，防止凝结水积聚在过滤器滤帽部分，蒸汽系统再次启动时引起水锤现象。6蒸汽管路上设置流量计，准确计量蒸汽用量：蒸汽流量计计量的数据是蒸汽系统管理、改进的基础，完善有效的蒸汽