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蒸汽系統(tǒng)節(jié)能技術服務
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晟德億,致力于蒸汽系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術

過熱蒸汽轉換飽和蒸汽設備——水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)

日期:?2022-08-24           作者:晟德億編輯

蒸汽狀態(tài)分為過熱蒸汽和飽和蒸汽。

過熱蒸汽主要用于熱電廠汽輪機產生動力。

飽和蒸汽直接換熱的用途:紡織印染廠長絲和布料的預處理;

飽和蒸汽間接換熱的用途:

  • 化工廠反應釜加熱、蒸餾塔換熱、精餾塔換熱,
  • 精密電子廠車間空氣調節(jié),
  • 輪胎廠壓機成型,
  • 紡織印染廠氣流缸和溢流缸的印染,定型機的定型,
  • 造紙廠造紙機烘干,
  • 制藥廠換熱器換熱,
  • 石化廠蒸汽伴熱管加熱等。

飽和蒸汽在100℃的蒸發(fā)潛熱為2257kJ/kg,同溫度下過熱蒸汽全熱僅比飽和狀態(tài)下多51kJ/kg,因此飽和蒸汽的潛熱熱值高,利用價值大。大多數(shù)換熱設備都是按照飽和蒸汽的特征去設計生產的。設備生產使用過熱蒸汽比同壓力下飽和蒸汽的溫度要高很多,而過高的溫度會加速設備內部結垢現(xiàn)象;更嚴重的是過熱蒸汽使換熱設備內溫度不均,溫度波動大,形成應力,造成設備變形、焊縫開裂、設備內漏、管道泄漏、閥門損壞,縮短換熱設備的使用壽命。飽和蒸汽的換熱效率比過熱蒸汽的高,同樣工序的換熱時間更短,物料受熱更均勻,產品質量更穩(wěn)定。

過熱蒸汽進入換熱器內部首先要發(fā)生相變轉為飽和蒸汽,過熱蒸汽的傳熱系數(shù)較低為50W/(㎡.℃),到達飽和溫度點需要一定的時間,生產工藝時間會加長。飽和蒸汽進入換熱器內部換熱,飽和蒸汽的傳熱系數(shù)很高為1200W/(㎡.℃),生產工藝時間比過熱蒸汽要短。

總之,過熱蒸汽容易結垢阻礙熱傳導,在傳熱方面比飽和蒸汽效率要低,相同換熱量的情況下,過熱蒸汽比飽和蒸汽需要更大的換熱面積。同一道工序的生產時間過熱蒸汽要比飽和蒸汽要長,過熱蒸汽使用量要比飽和蒸汽多。

對于按照飽和蒸汽設計的設備,使用過熱蒸汽非常不恰當,過熱蒸汽必須經過減溫減壓變?yōu)榕c設備工藝相匹配的飽和蒸汽。目前市場上常用的減溫減壓器為文丘里式減溫減壓器,但存在的缺點是無法適應客戶多變的生產環(huán)境。如果用戶過熱蒸汽流量過大,而噴淋水的流量不變或者變小,產生的蒸汽仍然為過熱蒸汽達不到減溫減壓的目的;如果蒸汽的流量過小,而噴淋水的流量不變,蒸汽帶水變濕,干度偏低影響蒸汽的品質。文丘里式減溫減壓器,受壓力、流量等因素的影響波動較大,設備穩(wěn)定性差,控制易失效,維護成本高。

而水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)可以有效得彌補文丘里式減溫減壓器不足之處。減溫減壓裝置系統(tǒng)材料為低碳合金鋼,使用壽命長可達10年;采用PLC全自動無人值守運行,恒溫恒壓控制,降低管理成本;罐體內部空間大,氣液兩相分離徹底,易生成高品質飽和蒸汽,蒸汽干度可達到 98%以上;蒸汽供應量可在0%-100%范圍內,精確調節(jié);系統(tǒng)綜合節(jié)能率在5%-15%左右;設備主體為非標產品,可根據(jù)客戶需求設計工藝、制造產品。

水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)

山東水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)應用案例——山東省壽光市天成精細化工廠

蒸汽熱力管道輸送壓力1MPa-1.2MPa(絕壓)、286℃的過熱蒸汽。精餾塔使用過熱蒸汽換熱造成換熱時間較長,換熱效率較低,蒸汽用量較大?,F(xiàn)有冷凝水疏水閥存在蒸汽泄漏,造成能源浪費。

按照“高溫過熱輸送、低壓飽和使用”的原則,所以過熱蒸汽需要做減溫減壓變?yōu)榕c用汽設備工藝參數(shù)相匹配的飽和蒸汽。

精餾塔前安裝晟德億水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng),使蒸汽壓力溫度與工藝參數(shù)相匹配,提高生產效率,減少維修成本,提高設備使用安全性,延長設備使用壽命。疏水閥更換節(jié)能型蒸汽疏水閥組(蒸汽疏水系統(tǒng)),減少蒸汽泄漏做到“排水阻汽”。


化工廠蒸汽節(jié)能優(yōu)化方案——水浴式減溫減壓裝置效果圖

經過蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造后,預計水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)可節(jié)能蒸汽達9.73%,冷凝水疏水閥組(疏水系統(tǒng))防泄漏率為3%。

(按蒸汽耗量3.7t/小時蒸汽,價格按230元/t,年生產運行時間按照7500小時計算)。

水浴式減溫減壓系統(tǒng)蒸汽節(jié)能量:3.7×7500×9.73%=2700(噸/年)

冷凝水疏水系統(tǒng)(防泄漏率)蒸汽節(jié)能量:3.7×7500×3%=832(噸/年)

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