斯派萨克冷凝水系统手册
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斯派法克说明书1
3.2 口径和管道连接
DN50, DN80, DN100, DN150 和 DN200. 可安装于以下法兰之间: EN 1092 PN16, PN25, 和 PN40. BS 10 表 H. ANSI B 16.5 class 150, 300 和600. 日本工业标准JIS 20. 韩国标准KS 20.
1.2 接近
在该设备上从事作业之前应确保通道安全。也可搭建工作平台，四周有适当的防护装置，若需 要可安排适当的升降起重装置。
1.3 照明
保证光线充足，特别是在细致、复杂的操作时。
1.4 管线中的危险流体或气体
要提前考虑管线内的流体，或者管线内可能有哪些流体。当心易燃物质，危害健康物质和高低 温物质。
1.7压力系统
确保系统压力被隔离，或完全排空。可以考虑双截止阀隔离，将关闭阀门锁上或贴上标签。千万 不要认为压力表归零就表示系统已完全泄压。
1.8温度
产品隔离后要冷却至室温，以防止烫伤。
1.9工具和备件
运行前确保手头有合适的工具和备件。只能使用真正的斯派莎克备件。
1.10防护服
要考虑操作人员或附近人员是否该配备防护服，以防止发生危险，如化学物质，高低温，辐射， 噪音，跌落物体，以及对眼睛和脸部的伤害。
102 bar g @ 20°C 450°C @ 40 bar g -50°C 0.6 bar g 450°C @ 40 bar g -29°C 30 cp 498 m bar 155 bar g
(2 248 psi g)
3.5 压降
最大流量时经过Gilflo ILVA管道件压差是500 m bar (200英寸水柱)。
I) 该设备设计适用于蒸汽压缩空气、水或冷凝水，均在组2压力设备规程中提到。该产品也可用 于压力设备指令中组1提到的丙烷或甲烷。如果考虑该产品用于其它流体，则需要与斯派莎克公 司联系，确认考虑应用该产品时的可靠性。 II)应检查选用的材质是否合适，压力和温度及它们的最大和最小值。如果该产品的最大极限值 低于将要安装的系统，或由于产品不正常导致发生超压或超温，确保系统中包括安全设施，以 防出现超过极限值的状况。 III)确定正确的安装位置和介质流向。 IV)斯派莎克的产品不能承受安装系统中任何可能产生的外部应力作用，考虑这些应力作用是安 装者的责任。同时也应采取适当的预防措施来减小这些应力作用。 V)在安装前拆去所有接口的保护盖。
冷凝水排放系统选择和配置
斯派莎克工程（中国）有限公司
倒吊桶疏水阀工作原理
排气孔
凝结水进入疏水阀 并 形 成 水 封。 吊 桶 的重量使阀芯打开 ， 凝 结 水 排 出。
蒸 汽 从 下 进 入， 吊 桶 上 升， 带 动 连 杆 上 升 关 闭 疏 水 阀。
蒸 汽 凝 结， 一 部 分蒸汽则由排气 孔 跑 出。 吊 桶 的 重 量 拉 动 阀 芯， 打 开 疏 水 阀。 循 环 重 新 开 始。
• 抗 水 锤、 振 动、 腐 蚀， 本 体 不 为 冷 冻 破 坏， 可 适 用 于 过 热 蒸 汽， 可 在 任 何 方 位 上 操 作。
• 唯 一 的 活 动 部 件－ 不 锈 钢 碟 片， 保 证 操 作 可 靠， 减 少 维 修， 同 时 该 碟 片可 具 止 回 阀 作 用。 • 附 有 空 气 排 除 的 碟 片， 可 防 止 空 气 阻 塞。 • 该 疏 水 阀 在 开 关 时 发 出“ 喀 嚓”声，可 帮 助 判 断 疏 水 阀 是 否 正 常 工 作 。 缺 点： • 过 低 的 进 口 压 力 和 过 高 的 背 压 均 使 疏 水 阀 无 法 工 作。 • 不 含 防 气 锁 碟 片的 型 号， 在 起 机 时 易 发 生 气 阻。 • 暴 露 在 低 温 环 境 中， 会 造 成 阀 开 关 频 繁， 降 低 寿 命， 必 须 加 隔 热 罩。
蒸汽疏水阀的主要种类
1、 热 静 力 型 这种疏水阀是利用蒸汽和冷凝水之间的温度差来操作 疏 水 阀 的 感 温 元 件 而 控 制 阀 门 的 开 关。 冷 凝 水 排 放 前 必 须 被 冷 却 至 饱 和 温 度 以 下。
2、 机 械 型
此 类 疏 水 阀 以 机 械 方 式 工 作， 主 要 感 应 蒸 汽 和 冷 凝 水 之 间 密 度 的 不 同， 利 用“ 浮 球” 和“ 浮 筒 ” 来 操 作 疏 水 阀 的 开 关。 此 类 疏 水 阀 以 饱 和 温 度 排 放 冷 凝 水。
蒸汽和冷凝水系统手册
蒸汽和冷凝水系统手册
第1章 介绍
蒸汽 - 能量流 章节1.1
蒸汽和冷凝水系统手册
1.1.7
第1章 介绍
蒸汽 - 能量流 章节1.1
1.1.8
蒸汽和冷凝水系统手册
第1章 介绍
蒸汽和组织 章节1.2
www.1b.2z蒸f汽x和组w织.com
蒸汽和冷凝水系统手册
. 筑能源管理系统。如果用户愿意，蒸汽系统的部件也可以独立工作。 bzfxw 图1.1.5 现代蒸汽锅炉房
. 通过适当的维护，蒸汽系统可以使用很多年系统的各环节可以实现自动监测。与其它的系统相比，可
以通过疏水阀监测系统来对蒸汽疏水阀进行有计划的管理，如果某个地方
w 有泄漏或者积水，系统会立刻报警引起工程师的注意。 与此相比，气体泄漏监测装置耗资巨大,而水系统和油系统的监测需要
公司安装蒸汽系统或是更新已存在的蒸汽系统，就会需要很大的投资，和系统以及系统提供者之间的关系
将是长期的。
总裁和高级经理可能会提出如下问题：
Q. 蒸汽系统需要哪些投资呢?
蒸汽系统可以通过很小口径的管道传递大量的热量，不需要昂贵的泵及平衡系统，仅需要两通阀。
m 也就是说蒸汽系统比较简单，比起高温热水系统要便宜，蒸汽设备的高效意味着该设备比较紧凑，可
以最高程度利用工厂内有限的空间。
o 而且，更新现有的蒸汽系统，安装最新的锅炉和
控制系统的费用仅为拆除旧系统和安装新的分散燃气
c 系统费用的50%左右。
Q. 蒸汽系统的运行和维护成本如何影响间接成
本?
. 集中化的锅炉设备非常高效，燃料消耗率也低，
锅炉可以以垃圾废料作为燃料，或是进行热电联产。
w 蒸汽设备使用寿命较长，通常需要较少的维护保
蒸汽和冷凝水系统手册-第9章安全阀
阀座环 进口流道 进口流道
(a)
(b)
图9.1.3 全喷嘴形安全阀(a)和半喷嘴形安全阀(b)
作用在阀瓣上的关闭力由弹簧提供，弹簧的材质通常为碳钢。通过弹簧调节装置，可以调整弹簧的压 缩程度，从而改变阀瓣开始离开阀座的压力。 规定安全阀设计和应用的标准一般只给出了与安全阀排量有关的三种尺寸的定义，即流道（或喉 部）面积、帘面积和排放（或开孔）面积（见图9.1.4）。 1. 流道面积 - 安全阀进口端到阀座密封面间最窄点流道的最小横截面积。构成流道面积的直径可由 图9.1.4中的尺寸“d”表示。
第9章 安全阀
安全阀的简介 章节9.1
9.1
安全阀的简介
蒸汽和冷凝水系统手册
9.1.1
第9章 安全阀
安全阀的简介 章节9.1
简介
人类从一开始加热水产生蒸汽时，就有必要使用安全设施了。2000年前的中国人已使用带铰链外盖 的大锅，(相对)较安全的产生蒸汽。14世纪初期，化学家们把圆锥形堵塞以及后来的压缩弹簧作为安全设 施使用在压力容器上。 19世纪早期，安全设施的故障频繁导致船舶和机车上的锅炉爆炸事故，由此引出了第一代安全泄放阀 的发展。 1848年，Charles Retchie发明了积聚腔室，增加了安全阀内的压缩表面，可使安全阀在很窄的超压 余量内快速开启。现在，大多数蒸汽用户受当地健康和安全法规的强制性规定，在设备和制程上装置安全 设施和预防措施，防止事故的发生。 因此，安全阀最主要的功能就是保护生命和财产。 用于保护设备超压的这种设施就叫安全阀或安全泄放阀。当设备达到预定的最大压力时，安全阀动作， 通过释放额定数量的流体，以安全的方式降低过高的压力。在超压的情况下，安全阀也许是唯一能防止发生 灾难性事故的设施，因此确保该设施在任何时间和任何可能的工况下均能正常工作是非常重要的。 安全阀应安装在系统或承压容器可能超过最大允许工作压力（MAWP）的地方。蒸汽系统中，安全阀 阀主要用于锅炉超压保护以及减压控制的下游保护等。尽管安全阀的主要目的是安全，它们也可用于工艺 制程，以防止由于压力过高而引起的产品损坏。许多不同的情况会产生压力过高，包括： 不当心关闭或开启制程容器上的截止阀，导致流体流量的不平衡。 冷却系统的失效，使蒸汽或流体受热膨胀。 控制仪表的压缩空气或电源失效。 瞬时压力波动。 工厂发生火灾。 换热器的失效。 化学工厂生产过程中的放热反应无法控制。 环境温度的变化。 术语“安全阀”和“安全泄放阀”是描述许多种类压力释放阀的通称，用于防止锅炉内部流体过大的 压力积聚。不同类型的安全阀可以适用于许多不同应用场合和性能标准。而且还有许多不同的设计来满足 众多的国家标准，这些标准指导着安全阀的应用。 相关国家标准的列表附在本章的最后。 在大多数的国家标准中都给出了安全阀和安全泄放阀相关术语的明确定义。美国和欧洲使用的一些 专业术语之间有着明显的差别。最显著的不同之一就是在欧洲称作“安全阀”，而在美国称作“安全泄放 阀”或“压力释放阀”。此外，美国的“安全阀”通常在欧洲指的是全行程安全阀。 美国采用ASME / ANSI PTC25.3标准，定义了下列一些专业术语： 压力释放阀 - 弹簧负载型压力释放阀开启，释放多余的压力，当恢复正常条件时，重新关闭以阻止 介质继续流出。具有快速开启突跳作用的特性，或开启高度与压力的增加成正比。根据设计、调整或 应用的不同，可以用于压缩或不可压流体。 这是通称，包含了安全阀、泄放阀和安全泄放阀。 安全阀 - 一种由进口介质静压力驱动的压力释放阀，其特征为迅速地全开，或具有突跳的动作。安 全阀主要适用于可压缩气体，特别是蒸汽和空气的场合。但也可用于制程场合，保护设备或防止加工 产品的损坏。 泄放阀 - 一种由进口介质静压力驱动的自动泄压装置，其开启度与超过开启压力的压力增长成正比。 泄放阀主要用于液体系统，特别是低排量和热膨胀的场合。也适合于泵送系统，如压力溢流设备。 安全泄放阀 - 一种自动泄压装置，具有快速开启或突跳作用的特性，或者根据不同的应用，开启度 与超过开启压力的压力增长成正比，可以用于液体或可压缩流体。 通常，安全泄放阀用于可压缩气体系统时作为安全阀使用，但用于液体系统时就作为泄放阀动作，开 启高度与超压成比例。
斯派萨克流量计说明书
4
IM-P337-51 MI Issue 1
2. 一般的产品信息
手册解释了如何安装，调试，和维修斯派莎克应用在饱和蒸汽的TVA流量计。
2.1 产品描述
斯派莎克TVA流量计设计减少了流量计成本，采用更准确的手段测不需要其他设备，如差压传感器，压力传感器等来计算饱和蒸 汽的质量流量。
1.12 手动操作
手动操作大件或重物会引起危险或人员伤害。直接用人力举、拉、推、提货支撑负载时会引起人 员受伤，尤其是背部比较容易受伤。建议客户考虑任务、人员、工作量和工作环境进行风险评 估，并按照工作环境采用合适的处理方法。
1.13 残留危险
通常情况下，产品的外表面会比较烫。如在最大允许工作条件下使用，有些产品的表面温度可达 到250°C（482°F）。 很多产品没有自排放的功能。拆卸产品时应当极其小心。
流量计连杆
C
电气盒
E
2.8 尺寸/ 重量 (近似) mm/kg
口径 DN50 DN80 DN100 A 35 45 60 B 103 138 162 C 322 334 344 D 160 160 215 E 65 65 65 重量 2.67 4.38 7.28 7
IM-P337-51 MI Issue 1
1.7 压力系统
必须确保已经被切断任何压力，并安全排放直至大气压。考虑双隔离(双关断和放空)以及关闭阀 门的锁定和标记。即使当压力表指示为零时，也不能认为系统处于无压状态。
1.8 温度
在隔离后要留出时间使其冷却至常温，以免烫伤的危险。并且考虑防护服（包括安全眼睛）是否 必须。
IM-P337-51 MI Issue 1
2.4 压力温度限制
239 200 温度 °C 150 100 50 0 0 5 10 15 20 压力 bar g 25 饱和蒸 汽曲线 0 100 压力 psi g 200 300 400 400 温度 °F 300 200 100 30 32
冷凝水的有效排放(斯派莎克)知识讲解共32页
冷凝水的有效排放(斯派莎克)知识讲 解
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——
斯派萨克流量计说明书
其他考虑因数
请确保对以下因数足够的清晰 -管道和接线的安装 -移除包装和堵头
饱和蒸汽
-检查显示面板。 注意： 电气盒和显示板可以旋转 警告： 不要把流量计安装在没有额外保护的室外， 应防止由于冰冻造成损伤
8
IM-P337-51 MI Issue 1
3.2 机械安装
警告：不要更换TVA流量计后的调节螺母，因为这将影响流量计的标定。
3. 安装
提示：在实施任何安装之前请阅读第一部分的“安全信息” 为了达到产品具体的精度和其他表现，仔细遵循以下的安装指导很有必要。作 为蒸汽应用，蒸汽工程的其他要求也应遵守，包括使用汽水分离器，安装必须 遵守全部相关建造和电气法规。 注意：如果电器盒安装在圆心下竖直线两侧45度角（或更大）的区域。 最大操作压力必须限制在7barg（101 psig）-见图4
方向
当压力小于 7barg （101psig）TVA 流量计能安装在任何方向，见图 7 ， 8 ， 9 当压力高于 7barg 时， TVA 流量计必须安装在水平方向，同时电气盒放置在管道件的下端，见 图 9. 注意： TVA 流量计只能在一个方向测量，它不能用于双向计量的应用。 TVA 流量计清晰的标记 了流动方向的箭头。 饱和蒸汽
1.7 压力系统
必须确保已经被切断任何压力，并安全排放直至大气压。考虑双隔离(双关断和放空)以及关闭阀 门的锁定和标记。即使当压力表指示为零时，也不能认为系统处于无压状态。
1.8 温度
在隔离后要留出时间使其冷却至常温，以免烫伤的危险。并且考虑防护服（包括安全眼睛）是否 必须。
IM-P337-51 MI Issue 1
流量计连杆
C
电气盒
E
2.8 尺寸/ 重量 (近似) mm/kg
斯派莎克MFP14冷凝水回收组合泵在昆明芬美意香料有限公司的应用
斯派莎克MFP14冷凝水回收组合泵在昆明芬美意香料有限公司的应用背景：昆明芬美意香料有限公司化工单体生产车间在1998年投产时使用了一套国产的冷凝水回收系统，该系统是一套闭式回收系统，中压蒸汽1.8MPa和低压蒸汽0.3MPa系统产生的冷凝水都通过不同管道进入到此闭式回收系统。
在实际使用中出现了冷凝水回收管道和扩容器（又叫闪蒸罐）因二次闪蒸蒸汽压力上升，阻碍了换热器冷凝水的排放，并导致换热器效率降低等现象。
同时，扩容器上面的安全阀频繁起跳，造成了大量的蒸汽浪费和安全隐患。
为了保证生产设备中各换热器的正常运行，我们只有打开闭式冷凝水回收系统的排污阀门，排出产生二次闪蒸汽的冷凝水，降低系统的压力；同时检查各个换热器的疏水阀，更换有漏汽嫌疑的疏水阀。
每当做完此类检修后，该闭式冷凝水回收系统又可以正常使用了。
问题分析：2006年，借着公司全面推进“清洁生产、节能减排”，为解决上述问题，我们和斯派莎克工程（中国）有限公司的工程师经过对现场的反复考察，分析了以下原因：原来的闭式冷凝水回收系统请参见上图，从图中我们可以看出，用汽设备、疏水阀、冷凝水回收管、扩容器、扩容器的二次蒸汽用汽设备组成了一个封闭的系统，这样的话，从疏水阀出来的冷凝水降压闪蒸，产生的闪蒸汽供给低压蒸汽系统使用。
但是，由于低压蒸汽系统的换热器不是连续使用的，因此，用不掉的闪蒸汽提高了疏水阀的背压，使得疏水阀排水所需的阀前/阀后压差减小，导致疏水阀的排水量减少，因此出现了换热器积水，热效率降低的情况。
同时，大量的未被低压蒸气系统使用掉的闪蒸汽压力超过了扩容器的工作压力后，安全阀起跳，造成了大量的蒸汽（热量）浪费，并对工作环境造成了安全隐患。
解决方案：从上面分析我们可以看出，由于低压蒸汽的非连续使用，使得产生的二次蒸汽在闭式回收系统内压力积聚，提升了疏水阀的背压，减小了疏水阀的工作压差，导致换热器积水，换热效率降低。
因此，为解决上述问题，我们就要消除掉因为冷凝水在闭式回收系统中闪蒸，给系统/疏水阀额外增加的背压。
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从闪蒸蒸汽及其冷凝水回收能量，排污中有87%能量被回收利用。另外， 还回收了14% (质量) 的水， 为节约做进一步贡献。
排空气阀 闪蒸蒸汽 冷凝水回收 压力表 锅炉排污 闪蒸罐
破真空器 大气式除氧头 冷水贮存箱 冷态补给水
锅炉回水箱 冷 热
温控开关
循环水泵
换热器
排水道
图3.13.4 加热冷水箱的补给水（给水箱没有显示水位控制）
锅炉汽和冷凝水系统手册
3.13.3
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
回收利用闪蒸蒸汽 闪蒸蒸汽可以通过闪蒸罐(如图3.13.1所示)获得并回收。实际上，闪蒸罐提供了一个空间，使得蒸汽流 速足够低以便热水和闪蒸蒸汽可以分离，并从这里用管道送到工厂的其他地方。 闪蒸罐的设计非常重要， 不仅仅从汽水分离的角度，而且在结构上，它的设计制造必须符合压力容器标准，如PD 5500。这不仅是 良好的工程惯例，如果设备要保险锅炉检察员也会这样要求。 利用闪蒸蒸汽最明显的地方是通常在附近的锅炉给水箱。 给水箱内的水温很重要。如果太低，就需 要加入化学药品以除去水中的氧气；如果太高，给水泵可能气蚀。显然，如果热量回收可能导致给水箱温 度过高，就不要将闪蒸蒸汽排放到给水箱里。可用其他方法解决，例如加热给水泵有压侧的给水，或加热 燃烧空气。图3.13.2是一个简单的布置，它可回收117 kW的能量流和157 kg/h高品质的水，非常有效地成 本节约 。 排空气阀 闪蒸蒸汽 破真空器 大气压力除氧头 补给水 回收的冷凝水
压力表 锅炉排污 闪蒸罐 锅炉补给水箱
剩余的排污水
至锅炉给水泵
冷态补给水 换热器
图3.13.3 用热交换器回收热量
排水道
设计需要考虑的事项 图3.13.3的设计的问题是在引入冷补给水的同时不能保证从闪蒸罐有剩余的排污水。 一个更好的设计 如图3.13.4所示，一个冷水箱用作热量接受器。用一个温度开关控制一个小循环泵以便当剩余的排污水有 足够高的温度时，再泵送冷水通过热交换器，提高水箱平均温度，而且节约能源。如果流出热交换器的排 污水的温度高于43℃，就必须排到排污罐，而不能直接排到污水窨井（见本书3.14章）。 首选的热交换器
3.13.2
蒸汽和冷凝水系统手册
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
闪蒸蒸汽百分比 = x 100%
782 - 468 2226
闪蒸蒸汽百分比 = 14.1% 所以，锅炉排污水在通过排污阀时压力从10bar g降到0.5bar g，其中有14.1%将变成蒸汽。 有两个选择: 1. 将这部分闪蒸蒸汽通过排污罐排放到大气，浪费了相关的能量以及这些蒸汽冷凝后产生的高质量的 水。 2. 利用闪蒸蒸汽中的能量，并回收闪蒸蒸汽冷凝的水。确定闪蒸蒸汽的能量流率非常有用。利用蒸汽 表可以计算。 例 3.13.3 产生的闪蒸蒸汽量 = 1111 kg/h x 14.1% 产生的闪蒸蒸汽量 = 157 kg/h (0.0435 kg/s) 每kg蒸汽的总能量 = 2694 kJ/kg (hg at 0.5 bar g) 闪蒸蒸汽能量流 = 0.0435 kg/s x 2694 kJ/kg 闪蒸蒸汽能量流 = 117 kW 将其与锅炉排污的能量流量241 kW相比较。 利用这部分闪蒸蒸汽是可能的。在这个例子中，它几乎代表排污能量流率中的49%，以及14.1%的排 污水。 假设给水温度为0℃，利用蒸汽表查取上面计算需要的数据。要更准确的结果，应使用实际的给水温 闪蒸蒸汽
蒸汽和冷凝水系统手册
3.13.5
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
板式交换器是这个应用的首选，因为它非常紧凑而且容易维修。经验表明，板式换热器内的较高的流 速和紊流有助于保持清洁，因此很少需要打开清洗。尽管如此，如果必须进行清洗，打开板式换热器清洗 板片是非常容易的。 管壳式换热器的清洗较复杂，而且要求完全拆卸，而且常常管子本身不能拆下清洗。 总的能量节约 (见例, 3.13.3和3.13.4): 从闪蒸罐回收 总的能量回收 总能量回收 = 117 kW = 117 kW + 94 kW = 211 kW 从热交换器回收 = 94 kW
排污率 = 0.31 kg/s 在10 bar g压力下的显热能hf = 782 kJ/kg 排污能量流率 = 0.31 kg/s x 782 kJ/kg 排污能量流率 = 241 kW 考虑到文中的能量流率，在西北欧平均的民用中央加热系统额定值大约为13kW，例3.13.1中排污水含 有的能量流量足够加热19座住宅。 为了明确上面的计算，使用了蒸汽表中水在 0℃的数据。 实际上，置换排污水的补给水的温度比这个 温度高，因此，排污的能量要稍微少一些。例如如果补给水温度是10℃，排污的能量流率为228 kW。 闪蒸蒸汽 锅炉的排污水是接近锅炉压力的饱和水。在例3.13.1中，锅炉压力为10 bar g，这时的温度是184℃。显 然，在大气压力下水不能以184℃存在，因此在排污水中有过剩的热焓或能量。 假设排污水释放到闪蒸系统的工作压力是0.5 bar g，利用蒸汽表可以确定这部分过剩的能量的数量 ： 水在10 bar g时的比焓 = 782 kJ / kg (hf @ 10 bar g) 水在 0.5 bar g时的比焓 = 468 kJ / kg ( hf @ 0.5 bar g) 过剩的热焓 = 314 kJ / kg 这个过剩的能量将一部分水蒸发为蒸汽，这部分蒸汽称为闪蒸蒸汽。 闪蒸蒸汽的量很容易通过计算确定，或可通过表查取。 例 3.13.2 (高压下的h 查蒸汽表，0.5 bar g (hfg)的蒸发焓是2226 kJ / kg。f - 低压下的hf ) 低压下的hfg
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
蒸汽和冷凝水系统手册
3.13.1
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
从锅炉排污中回收热量 (仅用于TDS控制)
前面的章节讨论了为保持锅炉水的TDS值在一个合格的水平锅炉要排放炉水。这些水有下列特性： 脏 - 这意味着： - 这些水一般不能用于其它应用。 - 污水可能有需要处理的问题。 热 - 这意味着： - 一部分水在大气压力下闪蒸成为蒸汽。 - 热水可能有需要处理的问题。例如，可能有非常大的量需要处理 。 一个热量回收系统可以解决这些问题。 排污中的能量流率 利用排污计算中的数据，见例3.12.5，应用蒸汽表可以计算排污中的能量。 注意: 1 kJ / s = 1 kW 例 3.13.1 锅炉压力 = 10 bar g 锅炉出力 = 10000 kg/h 炉水最大允许TDS值 = 2500ppm 给水TDS值 = 250ppm 排污率 = 1111 kg/h 为了得到以kW表示的能量流， 排污率 = 1111 kg/h 3600
3.13.4
蒸汽和冷凝水系统手册
第3章
锅炉房
从锅炉排污中回收热量(仅用于TDS控制) 章节3.13
用热交换器回收热量
从剩余的排污水中回收热量 通过闪蒸罐和相关的设备可以回收锅炉排污中大约 49%的能量，尽管如此，仍然可以从剩余的排污水 中进一步回收热量。 继续例子3.13.3，如果闪蒸罐工作在0.2 bar g，这就是说通过闪蒸罐疏水阀的剩余排污水的温度大约 是105℃。在把它排放之前可以进一步回收剩余排污水中的有用能量。一个公认的方法是使这些水通过一 个热交换器，加热通往给水箱的补给水。这个方法通常可将剩余排污水冷却到大约20℃。这个系统不仅回 收排污水中的能量，它同时将水在排放到排水系统之前冷却。(在英国，污水可以排放的温度限制在42℃， 其它国家有类似的限制)。 例 3.13.4 (继续例子) 总的排污量 = 1111 kg/h，其中157 kg/h闪蒸成蒸汽 水流率 = 1111 - 157 水流率 = 945 kg/h 水中的能量： 0.2 bar g压力饱和水的焓 = 440 kJ/kg 20℃水的焓 = 84 kJ/kg 可用来加热补给水的能量 = 440 - 84 可用来加热补给水的能量 = 356 kJ/kg 954 kg/h x 356 kJ/kg 回收的能量 = 3600 回收的能量 回收这部分能量的典型布置见图3.13.3所示。 排空气阀 闪蒸蒸汽 回收的冷凝水 破真空器 大气式除氧头 被加热的补给水 = 94 kW
压力表 锅炉排污 闪蒸罐
锅炉给水箱
至锅炉给水泵 剩余的排污
图3.13.2 利用闪蒸罐回收能量到给水箱
需要的设备 闪蒸罐 - 制造商有罐体选型图表。注意：罐最上部的蒸汽流速不能超过3m/s。 用于罐体排水的蒸汽疏水阀 - 浮球疏水阀是理想的选择，它能够当剩余的排污水一旦到达疏水阀就 立即排放。 闪蒸罐工作在很低的压力，实际上在疏水阀后没有能量提升剩下的排污水，因此水必须依靠重力通过 疏水阀和排放管道。 注意：因为压力低，所以疏水阀相当大。所附带的好处是不会被残留排污水中的杂质堵塞。 有时在疏水阀前先安装过滤器，在这种应用中过滤器端盖应安装排污阀以使维护简单化，并且过滤器 滤网不要太细。 破真空器 - 也有锅炉不需要排污。这时在闪蒸罐和相关管道中的蒸汽将冷凝并形成真空。如果不用 破真空器，水就要从锅炉给水箱沿管道倒灌。当锅炉又开始排污了，水将沿着管道高速运动，发生水 锤。在除氧头上安装破真空器可防止发生这种情况。 蒸汽分配设备 - 为了确保冷凝水和热量回收以及补给水正常，在给水箱内适当的分配闪蒸蒸汽非常 重要。需要的设备包括： 1. 大气式除氧头。 2. 蒸汽分配器。 3. 喷射管。
3.13.6
蒸汽和冷凝水系统手册
第3章
锅炉房
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蒸汽和冷凝水系统手册
3.13.7
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