蒸汽系统说明分解.ppt

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1、 蒸汽系统说明蒸汽系统说明 术语释义 目录目录 蒸汽系统和凝结水系统 相关阀件的选型和计算 安装注意事项 总结 术语释义（一）术语释义（一）根据压力和温度可以将蒸汽分为：饱和蒸汽、过热蒸汽。蒸汽的主要应用可以分为：加热/加湿、动力/驱动。蒸汽蒸汽是指在一定的压力条件下，水加热汽化形成的。 一般用于加热一般用于加热/ /加湿（如加湿（如热交换器、蒸汽箱热交换器、蒸汽箱等）的蒸汽为等）的蒸汽为饱和蒸汽饱和蒸汽； 用于动力/驱动（如蒸汽轮机等）的蒸汽为过热蒸汽。术语释义（二）术语释义（二）饱和蒸汽：饱和蒸汽：在一定压力下与水的沸点温度相对应的纯蒸汽，饱和蒸汽的任一压力都对应相应的饱和温度。蒸汽总热：

2、蒸汽总热：饱和水显热与潜热之和，用kj表示。 饱和水显热：指在一定压力下，把1kg水从0加热到沸点所需要的热量。 潜热：指把1kg沸水转化成1kg蒸汽所需要的热量。 绝对压力绝对压力：相对于理想真空，一个大气压等于0.1013MPa的绝对压力。表表 压压：相对于大气压力 ，表压加上0.1031MPa等于绝对压力。 通常我们工程实践中提到的压力为表压，是测压仪表测得的，而通常我们工程实践中提到的压力为表压，是测压仪表测得的，而设计手册有些是绝对压力，注意要换算。设计手册有些是绝对压力，注意要换算。闪蒸蒸汽闪蒸蒸汽：当一定压力下的热凝结水或锅炉水被降压，部分水会二次蒸发，所得到的蒸汽即为闪蒸蒸汽或

3、二次蒸汽。 闪蒸蒸汽是怎样形成的？ 压力越高，水的沸点就越高，显热含量也越高，当压力降低时，部分显热释放出来，这部分热量就会以潜热形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。 术语释义（三）术语释义（三）道尔顿分压定律：道尔顿分压定律：混合气体的总压等于各组成气体分压总和。 每一种气体都单独占据整个空间并有各自的压力，同时各气体性质不变。 对于蒸汽和空气的混合气体，混合物压力混合物压力= =蒸汽分压力蒸汽分压力+ +空气分压力空气分压力。 例：蒸汽和空气总压力为1bar g且混合比例为3:1，蒸汽分压0.75barg，空气分压力0.25bar g。 由蒸汽表，0.75bar g蒸汽温度为111.6

4、，而根据压力表指示，1bar g的蒸汽温度应为120。所以，如果设备需要1bar g的蒸汽， 那么此时将无法达到额定输出,故在蒸汽系统中应设有蒸汽系统中应设有疏水阀疏水阀和和排气阀排气阀。气阻：气阻：当蒸汽中的非凝结气体（主要是空气）不断增加排不出去时就会逐渐充满整个换热器，这些气体会完全阻止蒸汽进入，设备就会被气阻。 气阻危害：1、设备内部阻力太大，影响设备的寿命； 2、换热效率太低，浪费能量。 解决办法：在蒸汽管道的末端安装自动排气阀。解决办法：在蒸汽管道的末端安装自动排气阀。 术语释义（四）术语释义（四）水锤：水锤：管道中传输的高速蒸汽与管道底部的凝结水相遇会产生水波，如果形成足够的凝结

5、水量，蒸汽就会推着凝结水一起走，产生一个危险的水头，并且在与其前面的流体滚动中越来越大，它可以破坏任何改变气流方向的管件、调节阀等。 水锤危害：当主管中的冷凝水过多时，会造成蒸汽主管下沉，而且在冷凝水随着蒸汽流动的过程中遇到弯头、阀件等改变气流的元件时会产生巨大的冲击，引起巨大的震动甚至破坏阀件，更严重者导致蒸汽泄漏，可能会造成人员伤亡等事故。 解决办法：解决办法：在蒸汽管道的每一低点、每隔在蒸汽管道的每一低点、每隔30-5030-50米之间在主管和分支管的末端、在米之间在主管和分支管的末端、在可能关闭的阀门以前设置疏水点，将冷凝水及时排除。可能关闭的阀门以前设置疏水点，将冷凝水及时排除。 蒸

6、汽系统组成蒸汽系统组成典型的蒸汽系统有五部分组成： 蒸汽产生系统、 蒸汽输送系统蒸汽输送系统、蒸汽疏水系统蒸汽疏水系统、凝结水回收系统、凝结水处理系统。 蒸汽配管口径蒸汽配管口径以流速法为例：条件:饱和蒸汽、7barg、5000kg/h以饱和蒸汽线7barg做水平线与压力线5000kg/h相交点B过B做垂直线与速度线相交压力压力4barg:4barg:速度范围速度范围1020m/s1020m/s4barg4barg压力压力8barg:8barg:速度范围速度范围2030m/s2030m/s选择25m/s，则选择管径DN125.我司管道口径计算表我司管道口径计算表 冷凝水管口径冷凝水管口径冷凝水

7、管口径：速度冷凝水管口径：速度0.20.5m/s0.20.5m/s蒸汽管道选型蒸汽管道选型-流速法流速法管道材质和保温管道材质和保温 蒸汽管道、凝结水管道材质为无缝钢管无缝钢管（碳素钢），管道公称直径、外径、壁厚对照表如下蒸汽管道保温厚度对照表 凝结水管道保温厚度对照表 管道布置管道布置管道坡度：管道坡度：蒸汽管道沿蒸汽流向方向要有蒸汽管道沿蒸汽流向方向要有0.0050.005的坡度；凝结水管道沿水流的坡度；凝结水管道沿水流方方向要有向要有0.0050.005的坡度；的坡度；支管连接：支管连接：蒸汽支管蒸汽支管 必须从蒸汽主管道的上方接出，必须从蒸汽主管道的上方接出，防止蒸汽管道中下部的凝结水

8、与蒸汽一起流动造成冲蚀、水锤等现象，影响蒸汽的换热量；管道自然补偿管道自然补偿 在设计热力管道时，应充分利用管道本身的自然弯曲，来补偿管道的热伸长。 在无条件利用管道本身的自然弯曲来补偿管道的热伸长时，应采用合适的补偿器。 我司管道自然补偿计算表我司管道自然补偿计算表 方形补偿器：方形补偿器：在热力管道过长情况下，需安装补偿器来减小在热力管道过长情况下，需安装补偿器来减小“热胀冷缩热胀冷缩”对管道的拉伸。对管道的拉伸。一般为方形补偿器，它加工方便、轴向推力小，但是占地面积大、不宜布置。一般为方形补偿器，它加工方便、轴向推力小，但是占地面积大、不宜布置。 蒸汽管道补偿器接管示意图凝结水管道补偿器

9、接管示意图1 1、固定支架的距离不同，管径不同时，方型补偿器的大小也不一样；、固定支架的距离不同，管径不同时，方型补偿器的大小也不一样；2 2、蒸汽管道和凝结水管道的方型补偿器要放在一个位置，蒸汽管道温度、蒸汽管道和凝结水管道的方型补偿器要放在一个位置，蒸汽管道温度比较高，伸缩相对较大，蒸汽管道在外侧，凝结水管道在内侧；比较高，伸缩相对较大，蒸汽管道在外侧，凝结水管道在内侧； 蒸汽系统补偿器安装示意图蒸汽阀件蒸汽阀件- -蒸汽流量计蒸汽流量计 蒸汽流量计是蒸汽管理的关键设备。它提供了蒸汽用量和成本的信息，对整个系统的运行非常关键。 使用流量计的好处：提高设备效率和能源效率、过程控制、成本核算。

10、 流量计量常用术语：重复性、不确定度、精度、量程比量程比。量程比是指一台流量计在保证精度和重复性前提下，能计量的流量范围即最大流量最大流量/ /最小流量。最小流量。 蒸汽流量计选型： 孔板流量计：流量变化在孔板流量计：流量变化在4:14:1到到5:15:1之间的流量计量，运用到蒸汽分配到设备的场合之间的流量计量，运用到蒸汽分配到设备的场合 涡街流量计涡街流量计：过热蒸汽、液体计量，饱和蒸汽计量：过热蒸汽、液体计量，饱和蒸汽计量 转子流量计：气体流量测量、小口径的空气测量、实验室转子流量计：气体流量测量、小口径的空气测量、实验室 弹簧负载变面积流量计（测量位移）：计量企业内部蒸汽、小型锅炉房弹簧

11、负载变面积流量计（测量位移）：计量企业内部蒸汽、小型锅炉房 弹簧负载变面积流量计（测量压差）弹簧负载变面积流量计（测量压差）：锅炉房、大型工厂：锅炉房、大型工厂 涡街流量计（国产）涡街流量计（国产） 原理：在流体中安放一个非流线型旋涡发生体，使流体在发生体两侧交替地分离，释放出两串规则地交错排列的旋涡（卡门涡街卡门涡街），且在一定范围内旋涡分离频率与流量成正比的流量计。 特点：压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响；无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小，仪表参数能长期稳定；采用压电应力式传感器,可靠性高，可在-20+250的工作温度

12、范围内工作；有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。 选型：选型：根据厂家的选型表厂家的选型表选型即可，但应注意实际通过流量应为该流量计上限流量的实际通过流量应为该流量计上限流量的1/22/31/22/3处处。另外，实际流量计的口径与管道口径可能不一致，需要安装变径管，需留有所需留有所选口径足够的直管段长度选口径足够的直管段长度。 注意：注意：涡街流量计是一种速度式流量计，涡旋分离的稳定性受到流速分布的影响，故安装前安装前10D10D后后5D5D的直管段；的直管段； 安装点上下游的配管应与传感器同心，同轴偏差应不小于安装点上下游的配

13、管应与传感器同心，同轴偏差应不小于0.5DN0.5DN。 测量气体或蒸汽时一般流速为测量气体或蒸汽时一般流速为770m/s770m/s； 涡街流量计对震动较敏感，故在震动较大位置需减震措施；涡街流量计对震动较敏感，故在震动较大位置需减震措施； 一般传感器在水平管道上侧装，在垂直管道上，若气体中含有液体则气体流向应由下一般传感器在水平管道上侧装，在垂直管道上，若气体中含有液体则气体流向应由下向上。向上。 弹簧负载变面积流量计（斯派莎克）弹簧负载变面积流量计（斯派莎克） 原理：弹簧负载变面积流量计采用弹簧作为平衡力。这样流量计不受重力的影响，可以安装在任何方向上，但是浮子移动的范围受弹簧线性度和弹

14、簧变形的影响。 特点：弹簧负载变面积流量计测量流量可分为两种，一种是浮子位移，一种是压差。我我司利用的是压差型。司利用的是压差型。 优点：高量程比，最大可达100：1；精度高，1%；紧凑，法兰间距小；适合大多数流体。 缺点：由于需要很多附件如压差变送器、流量计算机等，价格较高。弹簧负载变面积流量计（斯派莎弹簧负载变面积流量计（斯派莎克）克） 汽水分离器汽水分离器 疏水阀组疏水阀组 安全阀安全阀 压力表压力表 截止阀截止阀 典型的减压站布置典型的减压站布置 Y Y型过滤器型过滤器 减压阀减压阀 蒸汽阀件蒸汽阀件-高压输送，低压使用高压输送，低压使用 高压输送优点：蒸汽管道口径小、热损失少、费用低

15、； 低压使用蒸汽：可以提供蒸汽更大比例的潜热，减少冷凝水所含热量，减少二次蒸汽。 汽水分离器汽水分离器 汽水分离器种类：挡板型 - 挡板或折板式分离器；汽旋型 - 汽旋或离心型分离器；吸附型 - 吸附型分离器。挡板式分离器挡板式分离器在在10m/s30m/s10m/s30m/s的流速之的流速之间分离效率可接近间分离效率可接近100%.100%. 1、主体 2、活塞3、垫圈 4、排水口 汽水分离器可根据主管管径选择不同汽水分离器可根据主管管径选择不同的口径，必须安装在的口径，必须安装在水平管线水平管线上，排水口上，排水口垂直向下垂直向下。为确保被分离的液体迅速排。为确保被分离的液体迅速排出，应在

16、排水口连接一套合适的出，应在排水口连接一套合适的疏水阀组疏水阀组。 挡板式分离器工作原理：大量含水的蒸汽进入汽水分离器，并在其中以离心向下倾斜式运动。夹带的水份由于速度降低而被分离出来，被分离的液体流经疏水阀排出，干燥清洁的蒸汽从分离器出口排出。 PS:在我司的蒸汽系统中，在保证疏水效果前提下，为了节约成本，用疏水阀组替代。 Y Y型过滤器型过滤器 过滤器种类： 、Y型水过滤器；汽（气）过滤器；油过滤器。 Y型过滤器是输送介质的管道系统不可缺少的一种过滤装置，Y Y型过滤器通常安装在减型过滤器通常安装在减压阀、疏水阀、电动阀或其它设备的进口端压阀、疏水阀、电动阀或其它设备的进口端，用来清除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。 1、Y型过滤器适用介质为水、气。油；2、一般通水网为1830目，通气网为通气网为1010010100目目，通油网为100480目；（PS：目数，物理学定义为物料的粒度或粗细度，一般定义是指筛网在1英寸线段内的孔数即定义为目数。）注：注：我司设计的蒸汽系统在减压阀前的蒸我司设计的蒸汽系统在减压阀前的蒸汽过滤器为汽过滤器为100100目的不锈钢过滤网目的不锈钢过