1.5 蒸汽品质
发布时间: 2016/8/15 10:55:43

在实际应用中,送到用汽点的蒸汽应该是具备如下特性的高品质蒸汽:

合适的压力和温度

足够的蒸汽流量

干燥,没有水分

干净,没有杂质

没有空气和其他不凝性气体


1、 合适的压力和温度:为了保证工艺要求的温度,每一个工业制程,每一个设备都对蒸汽压力有严格的规定限制,若超压,可能损坏设备;若压力不够,可能无法达到工艺要求的温度和生产效率。

2、 足够的蒸汽流量:必须计算各个制程所需要的蒸汽流量,考虑合理的安全系数,然后选择正确的管道和相应阀门,这样才能保证蒸汽量。

3、 干燥,没有水分:从下面两方面说明

A、蒸汽的干度,定义:每千克湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数。

在一定压力下的沸腾点温度产生的蒸汽称为干饱和蒸汽,此时干度为1。但实际应用中很难产生100%的干蒸汽,通常都带有一定量的水滴。如果蒸汽中含有10%质量的水分,则蒸汽为90%的干度,即蒸汽干度为0.9。因此实际的湿蒸汽蒸发焓不是蒸汽表上所显示的hfg,而为干度xhfg的乘积:

实际蒸发焓 = 蒸发焓 x 干度 

B、汽水分离器的分离效率用被分离出的水的重量占整个蒸汽中所含的水的重量的比例来度量,但在实际应用中很难确定分离器的准确效率,这由蒸汽的干度、流动速度和流动方式共同决定。

一般通过观察汽水分离器后管道是否出现腐蚀、抽丝和水锤等现象,若有,就说明管道中还是湿蒸汽,分离效果不明显。

举例:

如果汽水分离器的效率为98%,上游蒸汽的干度为0.90,请问下游蒸汽的干度?

答案如果蒸汽干度为0.90,那么1000g中含水为:

1-0.90)×1000g =100g

由于汽水分离器的效率为98%,去除了0.98 x100g=98g的水。意味着蒸汽干度变为:1-【(100-98/1000=0.998   这样,我们完全可以认为是得到了干蒸汽。

再计算一下热效率:

由上面看出,上游蒸汽的干度为0.90,那么1KG蒸汽中实际有效的蒸汽只有1*0.9=0.9KG

经过汽水分离器后,下游蒸汽的干度增大为0.998,那么这1KG蒸汽中实际有效的蒸汽就有1*0.998=0.998KG

也就是说蒸汽热效率提高了【(0.998-0.9/0.9*100%=10.89%,对于蒸汽系统,节能10.89%是非常可观的!

     C、湿蒸汽中水分主要来源于:

1)不正确的锅炉水处理和短时间的峰值负荷会引起汽水共腾,锅炉水会被携带进入蒸汽主管。

2)蒸汽离开锅炉后,由于管道的散热损失,部分蒸汽会冷凝。即使管道的保温再好,该过程也

无法完全避免。

基于以上这些原因,蒸汽达到用汽点会相对较湿。

因此,为了保证蒸汽干度,最佳方案是使用汽水分离器!

 


4、 干净,没有杂质

        蒸汽管道内总有可能存在杂质,任何工厂都无法避免。常见的杂质有:铁锈、钙化物、焊渣、破碎的垫片和滤网、石墨、油污等等。

    因此必须在关的阀门,如疏水阀、减压阀、控制阀、流量计等前端加装过滤器,并且需要定期清理。

 

5、没有空气和其他不凝性气体

A、蒸汽管道和设备起动时会有空气,因为每次系统停机时内部的蒸汽会冷凝,冷凝后随之产生的真空会吸入空气。

B、在生产过程中,会产生热空气:当蒸汽进入系统时,它会推动空气到达排放点或离蒸汽最远的末端,而且把空气加热了。

因此在排放点安装的疏水阀应该具有足够的排空气能力,在管道的末端应该安装自动排空气阀,确保及时把空气排干净,关于《排空气的作用》详见后续8.4


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