【专业知识】几种常用的闭式冷凝水回收模式
我国工业企业各种蒸汽冷凝水余热回收的方式

我国工业企业各种蒸汽冷凝水余热回收的方式冷凝水回收的主要障碍是水泵输送高温凝结水时的汽蚀现象。
由于水泵叶轮的抽吸作用,在水泵人口处形成较低的压力,当进口的凝结水的温度高于该处水压所对应的饱和温度,凝结水汽化,形成许多小汽泡,在叶轮处由于流体被压缩压力升高,汽泡又凝结,形成一个局部空腔,周围液体以很高的速度冲过来,高速液滴冲击在叶轮上,液滴的动量很大,长期下去叶轮表面产生许多小坑,使叶轮的使用寿命大大减小。
要防止汽蚀发生,必须采取各种防汽蚀措施,提高水泵人口处的压力,使凝结水温度低于该处压力对应的饱和温度。
最简单的措施就是提高水泵人口前凝结水的重力压头,把凝结水储罐布置在较高的位置,把凝结水泵布置在较低的位置。
如果工艺条件不允许或者仅仅靠重力压头达不到要求,就需要使用专门的凝结水回收装置。
按防汽蚀原理分类,冷凝水回收装置有如下几种。
1.蒸汽加压法(1)英国斯派莎克公司、美国阿姆斯壮公司的冷凝水回收泵①装置组成:由浮球及连杆、弹簧止动销、动力进汽和废汽排口、冷凝水进出口及壳体组成。
②工作原理:该装置的工作过程如图-1所示,由排水冲程和进水冲程组成。
图-1蒸汽加压法冷凝水回收流程工艺a.排水冲程:冷凝水充满壳体时,动力蒸汽由进汽口通人,压送冷凝水至指定用户(扬程由动力蒸汽气压决定)。
b.进水冲程:壳体内冷凝水全部排除后,动力蒸汽人口关闭,废汽排口开启,动力蒸汽排出壳体,壳体内压力速减至大气压力,冷凝水由用汽设备背压或用汽设备与回收装置位差流人,冷凝水出口依靠弹簧止回阀关闭。
③特点:无电动泵的汽蚀现象,无须电力,适于危险作业区。
但是消耗动力蒸汽,属开式回收,存在二次闪蒸汽排放,冷凝水回收温度80℃左右。
(2)气压水箱电动水泵增压法①工艺流程。
如图-2所示。
图-2蒸汽加压防汽蚀法原理图1-蒸汽管;2-用热设备;3-疏水器;4-闭式凝水箱;5-凝水泵;6-止回阀;7-凝水管;8-水位计;9, 11-双回路压力调节阀;10-二次蒸汽管;12-汽水换热器;13-水封;14-温度调节器②工作原理:当闭式凝水箱中冷凝水处于高水位时,压力调节阀9和凝水泵5同时开启,凝水泵将冷凝水输送到锅炉或除氧器中,凝水箱依靠压力调节阀9供人的蒸汽来保证一定的压力,该压力正好与凝水泵输送的冷凝水所需要的防汽蚀压力头相对应。
【专业知识】几种常用的闭式冷凝水回收模式

【专业知识】几种常用的闭式冷凝水回收模式【学员问题】几种常用的闭式冷凝水回收模式?【解答】1)在原有开式回收系统上的技改以扩容换热回收法和密闭水箱回收法为典型扩容换热回收法的技术特点是尽可能利用冷凝水的排放热量,一方面通过扩容闪蒸,产生低压蒸汽送给低压蒸汽用户(不足是需要用新鲜蒸汽补充)。
另一方面通过热交换器换热,利用高温冷凝水的温度加热锅炉上水,高温冷凝水也可作为锅炉补充水。
缺点是设备布置复杂,闪蒸依然存在,热能利用率低。
密闭水箱回收法其特点是:①用汽设备不安装疏水器,冷凝水连水带汽进入密闭水箱而形成带压的汽水两相饱和状态。
②锅炉上水泵和水箱均设在地下,且水箱高出泵4~5m左右,利用闪蒸汽压和水箱与泵的位差将冷凝水泵人锅炉。
缺点主要有:①用汽设备不安装疏水器,漏汽损失较大。
②当冷凝水温度较高时,为防止泵汽蚀还要加入一定的新鲜蒸汽给水箱加压,且泵抽完水后水箱中的残余蒸汽要排放,热能利用率相应降低。
③为保证疏水畅通,水箱以及给水泵需地下设置,建筑施工量大,另外还要增加一套排水系统。
2)利用现有设备的技改将活塞式空气压缩机进行技术改造,用于回收连水带汽的冷凝水。
特点是用汽设备不安装疏水器,活塞式压缩机将连水带汽的冷凝水全部输入锅炉。
但设备热能利用率低,且受压缩机容量限制,仅适合小流量、用汽设备压力比较均等的冷凝水回收。
3)引进先进节能设备以高温冷凝水回收装置为主体的密闭式冷凝水回收技术是在引进同类设备基础上消化吸收而研制开发的。
高温冷凝水经回收装置直接泵入锅炉。
特点是利用喷射泵增压原理来防止离心泵在泵送高温饱和水时的汽蚀问题。
它是靠喷射器的增压对泵的进口强制加压,流人的冷凝水,一部分从泵喷出,送到喷射器进行经常性的循环,保证泵的人口压力;另一部分经压力调整阀后被泵连续压送。
使用这种泵的回收系统,冷凝水回收管直接接在回收系统中,不需要冷凝水箱。
可以连续回收冷凝水,不同压力的冷凝水可以用不同管道来回收。
蒸汽冷凝水回收方式介绍

蒸汽冷凝水回收方式介绍宋世军蒸汽冷凝水回收方式有下列三种(各有特点,不同要求的场合,可以采用不同的选用)1、开式回收方式2、无泵回收方式3、闭式回收方式一、开式回收方式:三十年前就有人搞,没有技术含量。
(回收利用率最低,造价也最低)二、无泵回收方式:有下列四种,有一定的技术含量(1、自动泵回收,2、无需用电的冷凝水回收,3、自力提升器回收,4、背压式回收)。
都需要用蒸汽做动力或利用冷凝水自身的背压,能把冷凝水送往软水箱或热力除氧器,但不能直接送往锅炉,特点是投资少,不能彻底回收。
有二次蒸汽排放,冷凝水在系统外停留待用时间长,但优于开式回收。
在电厂供汽的场合可以采用,资金少的单位也可以采用。
四种方式相比,自力提升器回收最科学,它在背压不足以把冷凝水送往目的地的前提下,才用蒸汽做动力,加入的蒸汽量,是根据输送扬程决定的,如果背压足够则不加蒸汽,如果背压不足才加蒸汽,蒸汽耗量可以自动控制,蒸汽用量最少。
三、闭式回收:闭式回收有下列三种形式(1、热泵回收。
2、压缩机回收。
3、高温闭式回收)。
热泵回收、压缩机回收是在水泵没有解决汽蚀问题前出现的产品,热泵回收可以实现二次蒸汽的回收利用,在用热设备有不同的压力,温度参数要求的场合有市场,如造纸(有温度曲线要求);化工(有不同加热温度要求)等。
压缩机回收是用机械的技术,解决流体的问题,应用场合受影响,主要用于用热设备是单一参数的场合,如纸板线等。
高温闭式回收,可以应用不同的场合,适应性最强,稳定性最佳,回收率最高。
它是由回收主机,回收附件组成。
回收主机内带有消汽蚀装置,彻底解决了水泵汽蚀问题,能把100度—180度的冷凝水直接送往锅炉,造价也最高。
回收附件包括“减压器”“共网器”,集中疏水器,“自力提升器”,“消音器”,“汽水分离器”等。
减压器——装在用热设备末端,减压器前为供热段减压器后为回收段,供热段为高压,回收段为低压,减压器能迅速地把用热设备内的冷凝水排出,同时具有温度,PH值监控(化工才用)还具有冷凝水过滤,冷凝水应急排放功能。
冷凝水回收

• 开式系统: 把冷凝水回收到锅炉的给水罐中,在冷
凝水的回收和利用过程中,回收管路的一端 是向大气敞开的,通常是冷凝水的集水箱敞 开于大气。
• 闭式系统: 冷凝水集水箱以及所有管路都处于恒定的
正压下,系统是封闭的。
冷凝水回收形式
(1)开式系统 优点:设备简单,操作方便,初始投资小; 缺点:经济效益差,且由于冷凝水直接与大气
冷凝水回收的意义
基于上述情况我们考虑以下问题:
如何有效利用余热 如何处理和利用凝结水 如何合理选用回收设备
最优化的环境 和经济效益
冷凝水回收形式
1
现有冷凝水回收技术中存在的问题
2
冷凝水回收方式简介
3
冷凝水回收系统简介
4
冷凝水回收方式与设备的确定
冷凝水回收形式
(一)现有冷凝水回收技术中存在的问题
2)水的据统循计环,利将凝用结率水高和闪达蒸9汽0%所含以的上热,量完有全效回地收,节 约与将了其水完资全排源弃,相同比可时节凝约结锅水炉燃与料空12气-2的8%隔;与离降状温回态 使收相得比这可部节约分锅锅炉炉燃料给6水-2保2%持。优良的品质,相应 地降低了对锅炉给水处理费用。
冷凝水回收节能评估
3)为保证疏水畅通,水箱以及给水泵需地下 设置,建筑施工量大,另外还要增加一套排 水系统。
冷凝水回收形式
• 利用现有设备的技术改进 以废汽回收压缩机为例
其将活塞式空气压缩机进行技术改造,用于回收连水带 汽的冷凝水。
特点: 用汽设备不安装疏水器,活塞式压缩机
将连水带汽的冷凝水全部输入锅炉。 缺点:
设备热能利用率低的问题,且受压缩机 容量限制,仅适合小流量、用汽设备压力比 较均等的冷凝水回收。
蒸汽冷凝水闭式回收方案

冷凝水闭式回收改造方案一、项目概况广东省德庆某化工厂,环氧氯丙烷装置工艺加热耗气约3t/h,溶剂合成装置工艺加热耗汽8t/h,表面活性剂装置工艺加热需蒸汽1t/h,配套安装1台15吨的循环流化床蒸汽锅炉供热。
三个用汽车间与锅炉房的距离依次分别为70m、110m、260m。
冷凝水回收初步设计方案采用开式回收系统,拟在每个车间外设4m³地下冷凝水回收池,利用液压泵将回收池的冷凝水抽吸至锅炉房水箱。
该冷凝水开始回收系统存在以下缺点:1、开式回收,高温输送排放至车间外回收水池由于压力突变发生闪蒸,二次蒸汽带走大量热量,回水率<80%,节能效益不高。
2、冷凝水经闪蒸以及水池储藏散热后,实际回收温度低于80℃。
3、开式回收方式,冷凝水与大气接触,冷凝水易溶氧,污染水质。
针对开式回收系统以上缺点,建议采用冷凝水闭式回收方案,闭式回收系统相对于开式回收系统具有以下优点:1、冷凝水经闭式回收设备密闭加压回收进锅炉,回收压力高,避免大量二次蒸汽损失,同时可将回水率提高至90%以上;2、冷凝水密闭加压回收进锅炉,不与空气接触,避免二次污染。
二、技术方案1、为便于闭式回收,用汽设备疏水阀组采用浮球式疏水阀组,并在疏水阀后设止回阀。
2、在每个车间原回收水池位置设置冷凝水闭式回收设备,将车间内排出的疏水密闭加压输送进锅炉。
3、闭式回收设备采用自动控制,根据回收水量自动运行。
系统回收压力通过回收罐上电磁阀调节控制,回收压力从0.1Mpa-0.8Mpa连续可调。
4、各回收设备出口接入一条DN65管道输送至锅炉(或锅炉省煤器),在进锅炉前设三通阀,当锅炉高水位时将回收的冷凝水排至补水箱。
5、由于设备用汽数据不详,本项目假定设备用汽压力为0.6MPa,采用浮球式疏水阀组后,系统设计回收压力0.4Mpa。
设备运行过程出现超压时,自动开启调压排空阀将二次闪蒸汽排出降低回收压力以确保疏水阀正常工作。
三、闭式回收项目投资(单位:元)说明:1、以上投资估算为不含税造价;2、冷凝水开式回收系统除回收设备外,一样需要设置其他管路系统设备,开式回收系统投资约15万元。
高温密闭式冷凝水回收技术

高温密闭式冷凝水回收技术高温密闭式冷凝水回收技术高温密闭式冷凝水回收技术1.技术名称高温密闭式冷凝水余热回收技术2.节能原理利用喷射泵的增压原理,建立适用于高温饱和水输送的防汽蚀理论,最终合理设计喷射泵来解决水泵的汽蚀问题。
3.技术特点:闭式回收高温凝结水,无二次闪蒸汽及疏水阀漏汽的排放,使蒸汽冷凝水所包含的热能、水量充分回收,可使系统热效率提高15~30%。
与开式回水系统相比,回水率提高5~15%;彻底地消除了凝结水加压泵的汽蚀,本装置应用了一系列汽蚀消除技术,从流体力学、动态两相流改善疏水工况,确保疏水畅通,延长疏水阀寿命,减少了故障频率。
凝结水闭式回收,避免了氧气及二氧化碳等气体对凝结水的二次污染及其引起的和微过冷原理出发采取独有措施消除汽蚀诱因,使水泵处于输送单相高温液体的最佳状态;对下设备的氧化腐蚀,回收的凝结水质量好,回水系统寿命长。
凝结水闭式回收输送智能化自动控制,运行稳定可靠、运行维护简单易行。
杜绝漏汽,改善生产环境;节省燃料,显著减少了有害气体和烟尘的排放,有利于环境保护、4.适用范围可以广泛地应用于电力、石油化工、机械、纺织、橡胶、轻工、食品、冶金等有蒸汽供热系统的工业企业,也可用于饭店、医院等大型楼堂馆所的蒸汽凝结水回收,它能方便有效地将蒸汽间接加热系统的凝结水系统形成闭式回收系统,是常规回收系统的更新换代产品。
蒸汽喷射式热泵技术一、技术名称蒸汽喷射式热泵技术二、节能原理蒸汽喷射式热泵是提高低压蒸汽压力的专用设备。
其原理是借助高压蒸汽(驱动蒸汽)通过蒸汽喷射式热泵的喷嘴喷射产生的高速汽流,将低压蒸汽或凝结水闪蒸汽吸入将其压力和温度提高,而高压蒸汽的压力和温度降低。
从而使低压蒸汽的压力和温度提高而产生工艺要求的指标从热泵输出供使用,利用了原来不能使用的低压蒸汽,达到节能的目的。
三、技术特点1、操作简便,维修容易,可保证供汽压力稳定。
2、节能效益显著,在回收企业的不能利用的低压蒸汽、闪蒸汽,以回收蒸汽价格计算,年节汽价值再数十万到上百万以上。
凝结水回收系统分类

凝结水回收系统分类
一般来说,凝结水回收系统可分为开式和闭式两大类
1、开式回收系统
开式回收系统是把凝结水回收到锅炉的给水罐中,在凝结水的回收和利用过程中,回收管路的一端是向大气敞开的,通常是凝结水的集水箱敞开于大气。
当凝结水的压力较低,靠自压不能到达再利用场所时,可利用泵对凝结水进行压送。
这种系统的优点是设备简单,操作方便,初始投资小;但是系统所得的经济效益差,且由于凝结水直接与大气接触,凝结水中的溶氧浓度提高,易产生设备腐蚀。
这种系统适用于小型蒸汽供应系统,凝结水量较小,二次蒸汽量较少的系统。
该系统被采用时,应尽量减少冒汽量,从而减少热污染和工质、能量损失。
2、闭式回收系统
闭式回收系统是凝结水集水箱以及所有管路都处于恒定的正压下,系统是封闭的。
系统中凝结水所具有的能量大部分通过一定的回收设备直接回收到锅炉里,凝结水的回收温度仅丧失在管网降温部分,由于封闭,水质有保证,减少了回收进锅炉的水处理费用。
其优点是凝结水回收的经济效益好,设备的工作寿命长,但是系统的初始投资大,操作不方便。
开式和闭式回收系统仅仅是凝结水回收系统的大体分类,具体的凝结水回收系统还要根据具体的项目情况,如凝结水的现场条件、凝结水的状态参数、回收目的等的不同而有不同的回收系统。
冷凝水回收的几种方法

如何适当地回收凝结水杭州瓦特节能工程有限公司技术部李少鹏蒸汽系统中的凝结水可以用三种方式来回收:a)通过重力回收这是最好的回收凝结水的方法.在这种系统中,凝结水通过适当地安排凝结水管子并依靠重力流回锅炉.凝结水管子安装设计没有任何升高点.这样可以避免对疏水阀产生背压.要达到这点,在凝结水设备出口处与锅炉给水箱进口处必须存在位差.实际上,很难利用重力方法回来收凝结水,因为大多数的工厂的锅炉与加工设备是处在同一个层面上.b)通过背压回收按照这种方法,凝结水是通过利用疏水阀中的蒸汽压力来回收的.凝结水管道被提升到高于锅炉给水箱的高度.因而疏水阀中的蒸汽压力必须能够克服静态压头和凝结水管道的摩擦阻力以及任何来自于锅炉给水箱的背压.在冷启动时,这时凝结水量最高,蒸汽压力低,不能够回收凝结水,将造成启动延迟以及水锤的可能性.当蒸汽设备是带温控阀系统,蒸汽压力的变化取决于蒸汽温度的变化.同样地,蒸汽压力不能够将凝结水从蒸汽空间中排除并将它回收至凝结水主管道,它会造成蒸汽空间积水,温度不平衡,热应力以及可能的水锤和损坏,工艺效率和品质将会下降.c)通过利用凝结水回收泵凝结水的回收可以通过模仿重力的方式来达到.凝结水通过重力方式排放到一个通大气的凝结水收集箱里.在那里一个回收泵将凝结水送回到锅炉房中.泵的选择很重要.离心式泵不适用于这种使用,这种泵抽水是通过泵浦转子的转动来达到的.转动使凝结水压力降低,当驱动器空转时压力达到最低,对于凝结水温度在100℃大气压力的情况下,压力的降低将导致一些凝结水不能处于液态,(压力越低,饱和温度越低),多余的能量将再次蒸发部份凝结水为蒸汽,当压力升高时,汽泡破碎,液态的凝结水高速冲击,这就是气蚀,将对叶片轴承造成损坏,烧坏泵的马达.为了防止这种现象产生,可以通过提高泵的扬程或降低凝结水温度的方法来实现.提高离心式泵的扬程可通过提高凝结水收集箱高于泵几米来达到其高度大于3米是正常的事,这样使得加工设备凝结水排放到达凝结水收集箱,是通过提高疏水阀后的管子来达到高于收集箱的高度.这样在疏水阀上造成一个背压,使得凝结水从蒸汽空间中的排除变得困难.降低凝结水的温度可以通过利用一个大的未保温的凝结水收集箱,收集箱内水从低位向高位上升的时间足够使凝结水的温度降至80℃或更低,在这一过程中,凝结水30%的热量损失掉了.对于以这种方式回收的每吨凝结水,83000KJ的能量或者203升的燃料油就被浪费掉了.B14)瓦特节能的自动凝结水回收泵是被特别设计用来回收温度达到100℃的凝结水,作为一种利用浮球机械结构来驱动泵循环的泵,它不会造成气蚀损坏,它没有高速运动的部件,它利用蒸汽作为动力,不需要电力,液位控制或者其他非机械装置.这些可以使得安装简化,保证可靠运行多年,当凝结水达到泵时,它驱动浮球机构,从而开始泵的循环,这种泵会自动地对所需抽的凝结水量作出反应,以适应工业蒸汽系统中凝结水量的波动.。
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【专业知识】几种常用的闭式冷凝水回收模式
【学员问题】几种常用的闭式冷凝水回收模式?
【解答】1)在原有开式回收系统上的技改
以扩容换热回收法和密闭水箱回收法为典型
扩容换热回收法的技术特点是尽可能利用冷凝水的排放热量,一方面通过扩容闪蒸,产生低压蒸汽送给低压蒸汽用户(不足是需要用新鲜蒸汽补充)。
另一方面通过热交换器换热,利用高温冷凝水的温度加热锅炉上水,高温冷凝水也可作为锅炉补充水。
缺点是设备布置复杂,闪蒸依然存在,热能利用率低。
密闭水箱回收法其特点是:①用汽设备不安装疏水器,冷凝水连水带汽进入密闭水箱而形成带压的汽水两相饱和状态。
②锅炉上水泵和水箱均设在地下,且水箱高出泵4~5m左右,利用闪蒸汽压和水箱与泵的位差将冷凝水泵人锅炉。
缺点主要有:
①用汽设备不安装疏水器,漏汽损失较大。
②当冷凝水温度较高时,为防止泵汽蚀还要加入一定的新鲜蒸汽给水箱加压,且泵抽完水后水箱中的残余蒸汽要排放,热能利用率相应降低。
③为保证疏水畅通,水箱以及给水泵需地下设置,建筑施工量大,另外还要增加一套排水系统。
2)利用现有设备的技改
将活塞式空气压缩机进行技术改造,用于回收连水带汽的冷凝水。
特点是用汽设备
不安装疏水器,活塞式压缩机将连水带汽的冷凝水全部输入锅炉。
但设备热能利用率低,且受压缩机容量限制,仅适合小流量、用汽设备压力比较均等的冷凝水回收。
3)引进先进节能设备
以高温冷凝水回收装置为主体的密闭式冷凝水回收技术是在引进同类设备基础上消化吸收而研制开发的。
高温冷凝水经回收装置直接泵入锅炉。
特点是利用喷射泵增压原理来防止离心泵在泵送高温饱和水时的汽蚀问题。
它是靠喷射器的增压对泵的进口强制加压,流人的冷凝水,一部分从泵喷出,送到喷射器进行经常性的循环,保证泵的人口压力;另一部分经压力调整阀后被泵连续压送。
使用这种泵的回收系统,冷凝水回收管直接接在回收系统中,不需要冷凝水箱。
可以连续回收冷凝水,不同压力的冷凝水可以用不同管道来回收。
冷凝水在饱和压力下泵人锅炉,热能利用率较高。
存在的问题是:①当用汽设备用汽压力高时,集水罐排汽损失较大;②喷射泵和离心泵结合,仅考虑了离心泵的防汽蚀问题,而喷射泵本身的汽蚀并没有解决。
因此,装置设计效率和输送冷凝水的温度相对较低,耗电量较大。
4)杭州西湖阀门厂冷凝水回收系统
用汽设备热交换后出来的汽水两相混合体,通过高性能的李氏牌疏水阀单元,无泵背压自动回收至热水罐;软水罐里的水泵入热水罐上方的闪蒸消除装置消除高温冷凝水中的二次蒸汽,同时降低冷凝水的温度,通过自动监控装置降温后的水首选直接泵入锅炉,监控结果为锅炉不需要水时,降温后的冷凝水回到软水罐,使闪蒸消除装置压力保持平衡。
通过热交换消除了二次蒸汽,同时使热量也达到了最大使用率。
自动控制装置
由于不同回收用户的冷凝水品位和流量变化较大,很难用手工方式进行调节控制,
因此,实行自控是必要的。
密闭式回收系统设计了个自控回路:一个是根据集水罐液位的高低对回收泵的开停和加减量实行自动控制;另一个是根据锅炉汽包液位的高低,通过液位报警器和电磁阀开启将回收的高温水送到某台锅炉或除氧器。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。