蒸汽减温管路改进.pdf

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1、第39卷第8期舰船科学技术Vol.39,No.82017年8月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYAug.,2017蒸汽减温管路改进吴淏，胡志敏，闫海玲(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430205)摘要:分析蒸汽减温管路的工作流程，构建蒸汽减温管路的模型。针对蒸汽减温管路存在的管路及阀门穿孔外漏问题，提出降低介质流速与控制饱和蒸汽湿度相结合的方案。仿真结果表明，改进后的蒸汽减温管路蒸汽品质得到改善，可为系统的设置提供依据和参考。关键词：喷水减温；AFT中图分类号：U6664.84文献标

2、识码：A文章编号：1672–7649(2017)08–0104–06doi：10.3404/j.issn.1672–7649.2017.08.022ImprovementofsteamdesuperheatingpipelineWUHao,HUZhi-min,YANHai-ling(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute,Wuhan430205,China)Abstract:Steamdesuperheatingpipelinemodelisestabli

3、shedthroughanalyzingtheworkprocedureofsteamdesuper-heatingpipeline.Tosolvetheproblemofpipesandvalvesofsteamdesuperheatingpipelinebeingperforated,avelocity-slowdownandhumidity-controlsolutionisproposed.Thesystemsimulationshowsthatsteamqualityisameliorat

4、edandalsoprovidesareferenceforsettingthesystem.Keywords:spraydesuperheating；AFT0引言在船舶动力装置蒸汽系统中，蒸汽减温管路从蒸汽总管引入蒸汽，经截止阀后进入喷水减温器，蒸汽在喷水减温器进行减温减压后，其减温蒸汽经截止阀后进入用汽设备。在实船运行中，喷水减温器之后的图1蒸汽减温管路流程图管路经常发生管路及阀门穿孔外漏。蒸汽外漏威胁船Fig.1FlowChartofSteamDesuperheatingPipeline员安全

5、，影响舱室环境；阀门及管路外漏需停机检从喷水减温器后的管道及阀门发生冲刷腐蚀穿孔修，影响用汽设备正常运行及船的航行任务；故障经现象可以初步判断失效原因为：一是减温蒸汽的流速常性发生，需加强故障部位的实时监测和维修，加大较高；二是减温蒸汽为饱和状态，且未完全雾化，有了船员的劳动强度。液滴的存在。1故障分析1.2机理分析模型为摸清故障原因，本文利用AFTMercury软件针1.1机理分析蒸汽减温管路流程如图1所示。对蒸汽减温管路进行计算分析，计算参数如下：工作实船实际使用过程中操作方式为：截止阀①全蒸汽

6、为1.8MPa的减压蒸汽；喷淋水压力3.1MPa；喷开，通过截止阀②手动调节进入用汽设备的减温蒸汽水减温器设计工作蒸汽流量为1200kg/h；截止阀后减流量。温蒸汽压力为0.4MPa（所有压力均为绝对压力）。收稿日期:2016–05–31；修回日期:2016–07–14作者简介:吴淏(1990–)，女，硕士，工程师，专业方向为船舶动力。第39卷吴淏，等：蒸汽减温管路改进·105·将从蒸汽总管引入口、凝给水系统引入口至用汽通径，因此喷淋水流量主要取决于喷嘴直径及喷嘴前设备用汽设备进口的工作介质流动过程

7、分成4个区域后压差，喷水减温器及喷嘴的结构图如图5所示。进行机理分析，如图2所示。图4喷淋水流量计算模型Fig.4Calculationmodelofspraywaterflow图2区域机理分析模型Fig.2Analysismodelofregionalmechanism区域1为减压蒸汽引入口至喷水减温器进口管路，该管路外表面包覆有热绝缘，工作蒸汽在该管段的流动过程可当作绝热过程来考虑，因而根据能量守恒有：图5喷水减温器及喷嘴结构图H0=H1，(1)Fig.5Thestructureofsprayt

8、ypedesuperheaterandspraynozzle其中H0，H1分别为区域1进、出口位置工作蒸汽焓值；区域3为喷水减温器内部区域，该区域为汽水混根据质量守恒定律有：合区域，由于喷水减温器包覆有热绝缘，可忽略工作m0=m1，(2)介质的对外传热，因此可以将此混合过程看作绝热过程，根据能量守恒有：其中m0，m1分别为区域1进、出口位置工作蒸汽质量流量；m1H1+m2H2=m3H3，(4)工作蒸汽在整个管路的实际流动过程中存在摩擦根据质量守恒有：压降，有m1+m2