斯派莎克冷凝水回收泵开式组合
冷凝水密闭式回收在打叶复烤生产线的应用
冷凝水密闭式回收在打叶复烤生产线的应用黄亮贵州烟叶复烤有限责任公司黔南复烤厂【摘要】打叶复烤线在生产过程中需要大量的蒸汽，而本文从打叶复烤企业生产实际出发，通过建立有效的密闭式冷凝水回收系统，回收利用冷凝水的热量（包括闪蒸汽热量）和软化水。
在整个技术研究和应用中，主要突破了打叶复烤线蒸汽疏水阀选型、冷凝水管径的选择、冷凝水的输送、冷凝水二次闪蒸汽的充分利用等四个技术难点，使密闭式冷凝水技术在打叶复烤线上得到了较好的应用，创造了可观的经济效益。
【关键词】冷凝水密闭式回收蒸汽疏水阀打叶复烤线在生产过程中需要大量的蒸汽，蒸汽在用汽设备中放出汽化潜热后变成同温同压下的饱和凝结水，这些饱和凝结水现通常部分回收至开式凝结水箱简单利用或是直接排放，这势必造成大量的水资源与热能———特别是凝结水降压产生的二次闪蒸汽的浪费，如何回收和怎样利用这些饱和凝结水，是我们必须面临的一项重要课题。
一、冷凝水的回收方法蒸汽在用汽设备中放出汽化潜热后，变成冷凝水，经疏水器排出。
不同用汽设备排放的冷凝水通过回收管网汇集到集水罐中，由冷凝水回收装置送到锅炉或其他用热处，这就是冷凝水回收系统。
该系统的作用在于回收利用冷凝水的热量（包括闪蒸汽热量）和软化水，根据不同情况可采用不同工艺方式。
一般习惯上有开式系统和闭式系统之分。
１．开式系统。
该系统冷凝水收集箱是开口式，冷凝水和大气相通。
由于压降闪蒸，系统会产生大量二次闪蒸汽，剩余冷凝水温度在１００℃左右。
实际上由于闪蒸散热或为防止输送水泵汽蚀而兑入冷水等原因，回收水温仅在７０℃左右。
不仅如此，开式系统由于与空气充分接触，增加了水中的含氧量，更易引起管道的腐蚀。
２．闭式系统。
该系统冷凝水收集箱是闭口式，系统内冷凝水压力始终高于大气压力，冷凝水处于饱和状态，冷凝水的热能得到充分利用。
与传统的开式回收方式相比，密闭式回收具有以下优势：２．１冷凝水罐不与大气相通，无二次闪蒸汽排放；２．２回收的冷凝水水温可达９５__________～１２０℃左右，从而减少新鲜蒸汽的消耗量，热能利用率高，节能率高达２０％以上，节能效果显著；２．３冷凝水不与大气接触，系统全部密闭运行，保留了冷凝水的纯净品质，保证系统不被腐蚀，安全运行。
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。
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。
蒸气工程技术内部培训
分支管的连接ຫໍສະໝຸດ 蒸汽蒸汽冷凝水 不正确 正确
自动排污控制系统 34
下降管
主蒸汽管
疏水阀组
控制阀
自动排污控制系统 35
过滤器
控制阀 过滤器
自动排污控制系统 36
汽水分离器
流向
汽水分离器
自动排污控制系统 37
排除空气
蒸汽排空气阀
Steam Main
空气
热动力疏水阀
自动排污控制系统 38
主蒸汽管疏水阀
自动排污控制系统 10
何 处 安 装 汽 水 分 离 器?
1. 锅 炉 出 口 2. 用 汽 设 备 的 进 口 3. 减 压 阀 和 流 量 计 的 进 口
流向
汽水分离 器
自动排污控制系统 11
空气和不凝性气体的来源
锅
炉 停 机 后， 产 生 真 空 吸 入 空 气 锅 炉 给 水 带 入 补 给 水 和 冷 凝 水 暴 露 在 大 气 中 吸 入 空气
压缩空气设备
自动排污控制系统 4
蒸汽工程基本知识
• 斯派莎克工程（中国）有限公司 • 技术培训课程
自动排污控制系统 5
蒸汽应该是高品质的
• 为 了 最 大 的 出 力， 蒸 汽 到 达
设 备 应 该 具 有 以 下 的 条 件:
• 正确的压力和温度 • 干 燥－ 不 能 含 有 水 分 • 干 净－ 污 垢 和 其 它 固 体 物质积聚在换热面会增 加热阻 • 不 能 含 有 空 气－ 空 气 热 阻 很 大， 减 少 传 热
自动排污控制系统 2
自动排污控制系统 3
斯 派 莎 克 产 品－ 配 套 成 龙， 应 有 尽 有
锅炉控制 流量计 温度控制系统 压力控制系统 安全阀 加湿器 汽水分离器及再 生蒸汽罐 蒸汽疏水阀及检 测器 排气阀及空气排 除器 冷凝水回收泵 气动及电动控制 系统 截止阀及止回阀 过滤器 管道附属设备
斯派莎克板壳式换热器在冷凝水热量回收上的应用
开 式 冷 凝 水 回收 系统 。 从 杀 菌 机 排 出 的 是 ６ ｒ饱 和 ｂａ 冷 凝 水 ，含 有 大 量 热 量 ，先 进 入 设 压 为 ０． ｂａ ２ ｒ的 闪
蒸 罐 ， ６ｂａ 冷 凝 水 在 闪 蒸 罐 内 闪 蒸 出 二 次 蒸 汽 通 ｒ的
过 管 道 排 放 到 板 壳 式 换 热 器 ，从 闪 蒸 罐 内 排 出 的 低
企 业 （ 要 生 产 可 口 可 乐 、 果 粒 橙 ） ２００９ 年 响 应 主 。
南 京 ＿ 政 府 节 能 号 召 ，停 用 了 自备 锅 炉 ， 改 用 开 发 市
区统 一 供 应的 蒸 汽 。 在 原 先 使 用 自 有 锅 炉 时 ， 所 有 的 冷 凝 水 全 部 回 收 到 锅 炉 补 水 箱 。 但 改 用 开 发 区 统 一 供 应 的 蒸 汽
后 ，冷 凝 水 只 能 全 部 排 放 掉 ， 造 成 大 量 能 源 浪 费 和
环 境 污 染 。 冷 凝 水 中 的 热 能 约 占 总 能 量 的 ２５ ， 回 ％
收 这 部 分 热 量 可 节 约 能 源 。 可 口可 乐 公 司 相 关 领 导 和 斯 派 莎 克 工 程 师 详 细 讨 论 了 冷 凝 水 热 量 回 收 方 案 ， 最 后 决 定 对 车 间 ５台 杀 菌 机 （ 小 时 能 产 生 ９吨 每
冷 凝 水 ） 产 生 的 冷 凝 水 利 用 板 壳 式 换 热 器 进 行 热 量
回收 。
冷 凝 水热 量 回收 系统 由 两部 分组 成 ： 第 一 部 分 ： 闪蒸 罐 、 冷 凝 水 回 收 泵 控 制 系统 。 为
了 保 证 杀 菌 机 冷 凝 水 及 时 顺 利 的 排 放 和 二 次 蒸 汽 的 充 分 利 用 ， 采 用 了 闪 蒸 罐 ＋Ｍ ＦＰｌ ４冷 凝 水 回 收 泵 的
斯派莎克“高温冷凝水回收技术”喜获“2013节能中国优秀技术”称号
（ ５ ） 与“ 蒸规” 的规定 不符 与“ 蒸规 ” 规定 不符 已见 前 述 。 由于《 锅 炉 安 全 技 术监 察 规 程 》（ 下简 称 “ 锅规” ）已取 消 “ 蒸规” （ １ ９ ９ ６年版 ） 第 １ １ １条 对散 件 出厂 锅 炉 的集 箱 应 在 制造单 位 内进 行 水 压 试 验 的 表 达方 式 ， 因此 与 “ 锅
・
简讯 ・
斯 派 莎 克“ 高 温 冷 凝 水 回 收 技 术 ＂ 喜 获“ ２ ０ １ ３ 节 能 中 国 优 秀 技 术 ＂ 称 号
２ ０ １ ３ ＃ － ５ 月２ １ 日，由 中国节能协会主 办的 “ ２ ０ １ ３ 第四届节能 中国推介 活动发布仪 式”在 北 京京西 宾馆 举行 。第十届 全 国人 大副委 员长顾 秀莲 出席颁 奖并作 了重要讲话 。斯 派 莎克工程 （ 中国）有 限 公 司的 “ 高温冷凝 水回收技术”荣获 了 “ ２ ０ １ ３ 节能 中国优秀技术 奖项 。这 是斯 派莎克 自２ ０ １ ０ 年荣获 “ 十大节能贡献企业”之后 ，第三次荣获节能领 域的国家级权威 奖项。 此次节能 中国贡献 奖评选 活动是 由 中国节能协会发起 并与科博会 中国能源战略 高层论 坛组委会 共 同举 办的 ，评 选历 时６ 个月， 奖项评选 范围涉及工业 节能 、交通运输 节能、建 筑节能、公共机构节 能 、商用和 民用节能等领 域 。 旨在 推动 中国节能事业发展 ，展 示我 国 “ 十二 五”规划期 间节能领 域 的最新 成 果和成 就 ，表彰 为中国节能事业发展作 出贡献 的人 士、企业和 品牌 ，树立标杆和楷模 ，以 榜样 的力量推动 中国节能事业健康 、快速发展 。 斯 派 莎克工程（ 中国） 有限公 司秉承集团在 蒸 汽领域１ Ｏ ０ 多年 来的历 史和经验 ，１ ８ － 来为中 国广 大 ＃ 客 户提供 全方位 蒸汽 系统解决 方案和产 品， 帮助 客户有效地提 高蒸汽 系统效率 并节约能源， 得到 中国工 业 蒸汽用户的 高度认可， 为 中国节能 事业作 出了 巨大贡献 ，得 到 了活动 组委会专 家评 审的一致认 可 ， 并称斯 派莎克为 蒸汽系统节能专家。 此次参评 的高温冷凝水 回收 节能技 术 ，采 用蒸汽、压 缩 空气或其他 气体 作 为动力 ，通常用于 蒸 汽 系统冷凝 水回收。在 合适 的情况下 ，可以直接 从真 空或有压 力的设备 中排 水。与浮球 式蒸汽疏水 阀组合使 用时，可在任 何工 况甚至是真 空状 态下从有 温度控 制的换热 器中有 效排 除冷凝 水。该技术 为我 国企业 的节能减排 及蒸汽 系统安全稳 定运行 贡献 一己之力 ，为我 国的经 济发展 添砖加 瓦。 关于此评 奖活动 的更多信 息和报 道可通过下面 网页 了解：
斯派莎克蒸汽疏水阀 产品应用指南说明书
疏水阀产品应用指南Steam Traps o l u t i o n s● 我们的子公司、办事处及授权经销商遍布全世界100多个国家和地区●35个培训中心与您分享知识产品可持续发展(Sustainability)斯派莎克将致力于为客户管理好您的蒸汽系统，提供全面的能源审计，或是为您的质量、业务或生产方面的问题提供全套产品和服务，满足您的可持续发展目标。
专业技术(Expertise)斯派莎克的专业知识和技能源于100多年来的全球蒸汽工程应用经验。
这些知识和技能通过全球的35个培训中心，各种培训课程和技术出版物向客户传播。
我们所运用的专业技术是可以为客户提供的最基本而最宝贵的部分，也正是这些因素让我们与众不同，成为行业中的领先者。
斯派莎克是专业致力于推广有效的使用和控制蒸汽、热水和压缩空气等多种工业流体的节能公司。
斯派莎克在全球范围内使用专业知识和技能为广大蒸汽用户提供解决方案，从而显著提高其设备性能和系统效率，节约能源，满足您的可持续发展目标。
斯派莎克公司历史可追溯至1888年，1937年建址于英国，1959年斯派莎克集团公司在伦敦股票市场上市，每年均有骄人的业绩报告。
斯派莎克在英国、法国、德国、美国、阿根廷、巴西、意大利等国家均有生产基地，质量管理通过ISO9000体系认证，产品通过PED 认证。
解决方案(Solutions)斯派莎克作为蒸汽及热能整体解决方案提供商，我们将根据您工艺应用的具体需求，提供具有针对性的产品、系统与服务，对蒸汽和相关工艺产生的废弃物中热能的控制、再利用、回收和储存做出改造，从而达到降低您的成本，改进工艺可靠性及能效水平，帮您提高生产效率与利润。
●1000位销售工程师竭诚为您服务●100，000位长期客户遍布全球/cn斯派莎克蒸汽疏水阀斯派莎克的历史可以追溯到1888年，世界上第一台疏水阀就是由斯派莎克生产的。
经过100多年的发展，斯派莎克已经能够提供浮球型、热动力型、热静力型、双金属式和倒吊桶式等各种形式的高品质蒸汽疏水阀，至今已广泛应用在各种设备上，得到客户高度好评。
斯派莎克：冷凝水排放和回收
•
•
•
从板式换热器中排除冷凝水
从管壳式换热器中排除冷凝水
从真空设备中排除冷凝水
从空调加热器中排除冷凝水
注水冲程
动力蒸汽废气口打开
冷凝水进口
冷凝水出口
进口止回阀
出口止回阀
MFP14 机械泵的工作过程
排水冲程
动力蒸汽口打开
MFP: 特点和使用优点
•
在 所 有 的 负 载/ 压 力- 甚 至 是 真 空 情 况 下, 排 除 和 回 收 冷 凝 水. 一 种 设 计 能 满 足 所 有 应 用. 没 有 汽 蚀 问 题. 无 需 电 力 : 经 济, 适 用 于 危 险 区 域. 安 装 和 维 护 方 便. 最 高 操 作 压 力 可 至 13.8 bar. 不 锈 钢 内 部 件, 减 少 磨 损, 堵 塞 和 热 应 力. 高 排 量.
• • • • •
冷凝水回收
饱和蒸汽全热能
蒸发潜热能 比热 (kJ/kg)
显热能（冷凝水能量） 可作为二次蒸汽的能量 大气压力下冷凝水能量
压力 (bar g)
回收冷凝水的节约
(一) 燃料费用
冷凝水回收温度为 补给冷水温度为 温度差 升高1kg的补给水至 90 oC, 所需能量为, 1 x 80 x 4.1868 = 335 KJ 如果蒸汽负载为1000Kg/h，冷凝水全部回收，则每小时节约的能量为 335 x 1000 ＝ 335,000 KJ/hr 工厂运行24小时/天,300天/年,则节约的热量为： 335000 x 24 x 300 = 2,412,000,000 KJ 如使用燃油，每升燃油的热量为42,000kJ, 锅炉效率为 80％, 则需要燃油： 2,412,000,000 / ( 41100 x 0.8) =73358 升 • 总的燃油费用为 4 x 73358=293,432 元 90 oC 10 oC 80 oC