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        汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥泄漏的問題分析

        2024/3/14 14:33:51 字體:  瀏覽 81

        汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥泄漏的問題分析

              汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥泄漏的問題分析,工廠的耗能種類繁多,除了冷、熱、電、水還有各種工業氣體。各種設備使用規律各不相同,且運行時間長,有的設備每日24小時、全年365天都運行,有的設備則需要定時運行,每個領域都有節能潛力可挖。本文著重闡述蒸汽系統的防止泄漏所產生的節能潛力。
        1現狀分析
              蒸汽作為熱量的中間傳遞介質,將燃料的熱量傳遞給熱量需求點。蒸汽系統的使用情況直接決定了能耗的大小。蒸汽系統中經?梢钥吹
        汽液兩相流疏水器疏水閥的“跑、冒、滴、漏”現象,大家普遍沒有重視這個問題。汽液兩相流疏水器疏水閥的口徑雖小,但是由于蒸汽的壓力相對較高,蒸汽的泄漏量是相當可觀的。同時,其投資成本就是更換疏水閥的成本,相對于其它的節能改造工程,其投資較少,投資回報率較短,工程的施工難度小。
        2節能分析計算
        2.1理論計算
              要準確計算出一個疏水閥的蒸汽泄漏量比較困難,這涉及到蒸汽的壓力、閥門的口徑、使用時間等眾多因素,根據國際上普遍采用的BS1042,ISO5167和ASMEMFC-3M相關標準中計算流體通過小孔的流量公式,為:其中:m:蒸汽的質量流量(kg/h);d:小孔直徑(mm);ΔP:通過小孔的壓降(mm水柱);D:管道內徑(mm);Vg:蒸汽在給定壓力下的比容(m3/kg)。
              不同口徑的
        汽液兩相流疏水器疏水閥的小孔直徑d可以參考表1。圖1給出了不同壓力下,不同孔徑的疏水閥的蒸汽泄漏量,可以快速的查處大致的蒸汽泄漏量。
        表1
        疏水閥口徑 排水孔徑
        1/2"/15mm 3mm
        3/4"/20mm 5mm
        1"/25mm 7.5mm
        11/2"/40mm 10mm
        2"/50mm 12.5mm
        圖1
        根據以上信息計算,得到的理論泄漏量需要取一定的折算系數,其原因為:
              1)
        汽液兩相流疏水器疏水閥泄漏時不會全開;
              2)閥座的幾何形狀影響流動,管道雜質會造成排水孔部分堵塞;
              3)冷凝水排放時會產生閃蒸蒸汽,閃蒸蒸汽會產生阻力減少通過小孔的流量;
              4)設備前的控制閥產生的節流會降低蒸汽/冷凝水壓力。同時,對汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏程度進行了分級,根據不同程度的泄漏,所取的折算系數不同,具體如下:
              1)當
        汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏程度為“大漏”時,取折算系數33%;
              2)當
        汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏程度為“直通”時,取折算系數40%;
              3)當汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏程度為“小漏”時,取折算系數16.5%;
              4)當
        汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏程度為“微漏”時,取折算系數3.3%;
              5)當熱動力疏水閥的狀態為“動作過頻”時,上述折算過的計算結果再取50%;
              6)當泄漏的疏水閥后端為“排放大氣時”,上述折算過的計算結果再取折算系數50%。以一個DN20浮球疏水閥為例,計算得出:6barg下的泄漏量為3kg/h(中漏、冷凝水回收);月泄漏的蒸汽量2.1t/月(1天24h;一月30d);月蒸汽泄漏損失為400元/月(蒸汽費200元/t);年月蒸汽泄漏損失為4800元/a。
              由此可以看出,疏水閥的泄漏量是相當可觀的,更換疏水閥的改造費用相對較小,投資回收期基本在6個月以內。
        2.2汽液兩相流疏水器實際案例
              我公司蒸汽主要應用于橡膠生產過程中硫化工藝,少部分用于生活熱水和冬天的空調采暖。飽和蒸汽來源于工業園區里的熱力公司,經過減壓之后的壓力不低于16barg。從蒸汽減壓站到廠房內的蒸汽使用點的距離大約近300m。
              本工廠沒有關注
        汽液兩相流疏水器疏水閥的泄漏耗能問題,每月的蒸汽耗量約530t,后來我們和斯派莎克的工程師一起對所有的疏水閥進行調研,檢測出了泄漏的疏水閥,并安裝更換了斯熱動力和浮球式疏水閥。此后,只要每月的蒸汽耗量高于500t,我們對疏水閥進行調研檢測,每年可以節約140000元。
              在
        汽液兩相流疏水器蒸汽系統的節能主要是更換泄漏的疏水閥、煙氣余熱回收和冷凝水回收。由于各項目的設備投資和工程難度不一樣,投資回收期會有所不同。汽液兩相流疏水器疏水閥的“跑、冒、滴、漏”現象是容易被忽視的,但是其改造難度小,投資回收期短。根據我們的實際經驗,更換泄漏的疏水閥的投資回報期大約在6個月左右。

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