蒸汽冷凝水的回收利用课件

蒸汽冷凝水的回收利用蒸汽冷凝水的回收利用合肥总厂工务部合肥总厂工务部 20122012年年*月月*日日一、蒸汽的基础知识二、为什么要回收冷凝水三、冷凝水的排除-疏水阀四、从换热设备中排除冷凝水目目 录录一、蒸汽的基本知识一、蒸汽的基本知识 煮煮 锅锅 煮煮 锅锅 锅锅 炉炉 给给 水水 泵泵 给给 水水 箱箱 补补 给给 水水水箱水箱 冷冷 凝凝 水水 冷冷 凝凝 水水 蒸蒸 汽汽 蒸蒸 汽汽 蒸蒸 汽汽 过过 程程 设设 备备 空空 间间 加加 热热 系系 统统1 1、典、典 型型 的的 蒸蒸 汽汽 流流 程程2 2、蒸汽的产生、蒸汽的产生蒸汽汽泡水壶内的蒸汽空间凝结的蒸汽 焓焓(kJ/kg)全 热 能 压压 力力(bar g)潜潜 热热 能能 显显 热热 能能 全热能全热能全热焓全热焓=潜热焓潜热焓+显热焓显热焓潜热：潜热：指由水变成蒸汽所吸收的热量，蒸汽压力越高潜热愈小。指由水变成蒸汽所吸收的热量，蒸汽压力越高潜热愈小。显热：显热：指水本身的热量指水本身的热量(如如1010升到升到20 20，10 10 所吸收的热量），蒸汽压所吸收的热量），蒸汽压 力越高，显热越大。力越高，显热越大。3 3、饱和蒸汽的能量、饱和蒸汽的能量1 1）正确的蒸汽流量）正确的蒸汽流量2 2）合适的压力和温度）合适的压力和温度（满足制程的需要）（满足制程的需要）3 3）干燥）干燥（不能含有水分）（不能含有水分）4 4）干净）干净（污垢等积聚在换热面会增加热阻）（污垢等积聚在换热面会增加热阻）5 5）不能含空气）不能含空气（空气热阻很大，减少传热（空气热阻很大，减少传热 ）6 6、高品质的蒸汽、高品质的蒸汽的特性的特性1 1 高压输送，低压使用高压输送，低压使用（最大的利用潜热及保持蒸汽干度）（最大的利用潜热及保持蒸汽干度）2 2 正确选择管道口径正确选择管道口径3 3 正确的管路安装，防止水锤正确的管路安装，防止水锤4 4 所有蒸汽主管应有效保温所有蒸汽主管应有效保温7 7、正确蒸汽分配系统应该、正确蒸汽分配系统应该二、为什么回收冷凝水二、为什么回收冷凝水1 1 冷凝水是极有价值的资源。冷凝水是极有价值的资源。（其含有的热量是回收的（其含有的热量是回收的最佳理由最佳理由）2 2 可以降低水处理费用，减少锅炉排污可以降低水处理费用，减少锅炉排污3 3 可以避免冷凝水排放的巨大费用可以避免冷凝水排放的巨大费用4 4 减少锅炉补水，降低水费减少锅炉补水，降低水费 总的效果：可以节约约总的效果：可以节约约20%20%以上的燃料以上的燃料为什么要回收冷凝水为什么要回收冷凝水?回回 收收 冷冷 凝凝 水水 压压 力力(bar g)焓焓(kJ/kg)蒸蒸 汽汽 全全 热热 能能 蒸蒸 汽汽 潜潜 热热 能能 冷冷 凝凝 水水 中中 的的 能能 量量 大大 气气 压压 力力 下下 冷冷 凝凝 水水 的的 能能 量量 可可 供供 二二 次次 蒸蒸 汽汽 的的 能能 量量 回回 收收 冷冷 凝凝 水水 的的 总总 节节 约约=燃燃 料料 +水水 +水水 处处 理理 还 有 其 它.三：三：冷凝冷凝水水的排除的排除-疏水阀疏水阀 1 1、为为 什什 么么 需需 要要 蒸蒸 汽汽 疏疏 水水 阀阀?排排排排 除除除除 空空空空 气气气气 有有 效效 排排 除除 冷冷 凝凝 水水 增增增增 加加加加 系系系系 统统统统 的的的的 效效效效 率率率率 增增增增 加加加加 系系系系 统统统统 的的的的 可可可可 靠靠靠靠 性性性性 2 2、蒸汽疏水阀的种类、蒸汽疏水阀的种类机机 械械 式式 疏疏 水水 阀阀热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀热热 静静 力力 疏疏 水水 阀阀 工作原理：工作原理：主要感应蒸汽和冷凝主要感应蒸汽和冷凝水的水的密度密度的不同，利用的不同，利用“浮球浮球”和和“浮筒浮筒”来操作阀的开关。来操作阀的开关。1 1）机械式疏水阀）机械式疏水阀：浮球式蒸汽疏水阀的工作：浮球式蒸汽疏水阀的工作：起起 机机 阶阶 段，段，热热 静静 力力 排排 空空 装装 置置 允允 许许 空空 气气 通通 过，过，其其 它它 时时 间间 高高 温温 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 空空 装装 置置 关关 闭，闭，空空 气气 无无 法法 通通 过。过。冷冷 凝凝 水水 到到 达达 疏疏 水水 阀，阀，浮浮 球球 升升 起，起，阀阀 门门 打打 开。开。热热 态态 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 气气 阀阀 关关 闭。闭。冷冷 凝凝 水水 以以 饱饱 和和 温温 度度 排排 出。出。蒸蒸 汽汽 到到 达达 疏疏 水水 阀，阀，浮浮 球球 下下 沉，沉，阀阀 门门 关关 闭。闭。破破 蒸蒸 汽汽 汽汽 锁锁 装装 置置 和和 热热 静静 力力 排排 空空 阀阀 123 浮浮 球球 疏疏 水水 阀阀 的的 特特 点点1.1.在饱和温度下连续排放冷凝水，排量大在饱和温度下连续排放冷凝水，排量大 2.2.能适应高低负荷的变化，不受压力变化的影响能适应高低负荷的变化，不受压力变化的影响3.3.不受工作压力波动的影响不受工作压力波动的影响,适用压力范围广适用压力范围广4.4.本体结实本体结实,不受震动和水锤的影响不受震动和水锤的影响,使用寿命长使用寿命长.5.5.可以水平和垂直安装可以水平和垂直安装优优 点点:在暴露状态下易结冰在暴露状态下易结冰,需要保温。需要保温。缺缺 点点:浮浮 球球 疏疏 水水 阀阀 的的 应用应用 主要应用于是蒸汽空间小，换热要主要应用于是蒸汽空间小，换热要求高的设备。求高的设备。例如：例如：换热器换热器,空间加热器空间加热器,制程锅等制程锅等 在小的空间中产生大量冷 凝水 冷凝水的积聚会引起温 度的波动 浮 球 疏 水 阀=在 正 压 差下高效排放冷凝水 典型应用：加热单元典型应用：加热单元（加热器组和干燥器）蒸蒸 汽汽 疏 水 阀 组 垂 直 安 装 的 浮 球 疏 水 阀 组典型应典型应 用用:换换 热热 器器 蒸 汽 浮 球 疏 水 阀 及 其 检 测 仪 管 壳 式 换 热 器 气 动 控 制 阀 汽 水 分 离 器 截 止 阀 温 度 探 头 迅速排除冷凝水、空气、不凝性气体是快速升温和精确温度控迅速排除冷凝水、空气、不凝性气体是快速升温和精确温度控制的关键制的关键.浮球疏水阀同时能满足变负荷的要求浮球疏水阀同时能满足变负荷的要求.工作原理：工作原理：冷凝水通过疏水阀时冷凝水通过疏水阀时产生产生二次蒸汽二次蒸汽，高速运动的二次蒸，高速运动的二次蒸汽产生汽产生低压区低压区来控制阀的开关。来控制阀的开关。2 2）热动力疏水阀：热动力疏水阀：热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀 的的 工工 作作 1234 启启 动动 时时,进进 口口 压压 力力 使使 碟碟 片片 升升 起起,空空 气气 和和 冷冷 态态 冷冷 凝凝 水水 通通 过过.当当 热热 的的 冷冷 凝凝 水水 通通 过过 疏疏 水水 阀阀 时时,由由 于于 压压 力力 降降 产产 生生 二二 次次 蒸蒸 汽汽,在在 碟碟 片片 下下 方方 产产 生生 低低 压压,使使 碟碟 片片 向向 阀阀 座座 移移 动动 同同 时时 二二 次次 蒸蒸 汽汽 在在 碟碟 片片 上上 方方 积积 聚聚,式式 碟碟 片片 下下 阀阀 座座 移移 动动,关关 闭闭 疏疏 水水 阀阀.由由 于于 阀阀 盖盖 的的 散散 热热,碟碟 片片 上上 方方 的的 二二 次次 蒸蒸 汽汽 冷冷 凝凝.碟碟 片片 升升 起起,循循 环环 重重 复复.热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀 的的 特特 点点1.1.过过 低低 的的 进进 口口 压压 力力 和和 过过 高高 的的 背背 压压 使使 疏疏 水水 阀阀 无无 法法 正正 常常 工工 作作2.2.低温环境，会造成阀开关频繁。低温环境，会造成阀开关频繁。优优 点点:1.1.阀本体结实、重量轻，使用寿命长，安装费用低阀本体结实、重量轻，使用寿命长，安装费用低2.2.操作压力范围大操作压力范围大3.3.抗过热、水锤、冷冻和震动抗过热、水锤、冷冻和震动4.4.碟片工作时发出的碟片工作时发出的“喀嚓喀嚓”声声,帮助判断疏水阀的性能帮助判断疏水阀的性能5.5.附有空气排除的碟片，可防止空气阻塞附有空气排除的碟片，可防止空气阻塞缺缺 点点:热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀 的的 典典 型型 应应 用用 蒸蒸 汽汽 主主 管管 的的 疏疏 水水 夹夹 套套 式式 管管 线线 的的 伴伴 热热 工作原理：工作原理：利用冷凝水和蒸汽之利用冷凝水和蒸汽之间的间的温度差温度差，来操作疏水阀的感应，来操作疏水阀的感应元件而控制阀门的开关。元件而控制阀门的开关。3 3）热静力疏水阀：热静力疏水阀：冷凝水在排放前必须冷却到冷凝水在排放前必须冷却到饱和温度饱和温度以下。以下。压力平衡式热静力疏水阀的工作压力平衡式热静力疏水阀的工作123 起起 机机 时时,空空 气气 和和 冷冷 凝凝 水水 进进 入入 疏疏 水水 阀阀 并并 能能 自自 由由 排排 放放.在在 冷冷 态态 时时,疏疏 水水 阀阀 是是 常常 开开 的的.当当 冷冷 凝凝 水水 温温 度度 接接 近近 蒸蒸 汽汽 温温 度度,密密 封封 囊囊 加加 热热,内内 部部 填填 充充 液液 蒸蒸 发发 膨膨 胀胀,克克 服服 外外 部部 压压 力力 关关 闭闭 阀阀 门门.从从 而而 避避 免免 蒸蒸 汽汽 的的 直直 接接 排排 放放.当当 冷冷 凝凝 水水 冷冷 却却,密密 封封 囊囊 内内 的的 填填 充充 液液 收收 缩缩,阀阀 门门 再再 次次 打打 开开.冷冷 凝凝 水水 排排 放放,循循 环环 重重 复复.压压 力力 平平 衡衡 式式 热热 静静 力力 疏疏 水水 阀阀 的的 特特 点点 冷凝水排放温度低于饱和温度冷凝水排放温度低于饱和温度,为了避为了避免设备积水免设备积水,必须在疏水阀前加冷却段。必须在疏水阀前加冷却段。优优 点点:1.1.体积小、重量轻、安装空间小、排量大体积小、重量轻、安装空间小、排量大2.2.排空气好排空气好3.3.抗腐蚀，耐水锤、过热和低温抗腐蚀，耐水锤、过热和低温4.4.根据工作压力的变化自动调节根据工作压力的变化自动调节缺缺 点点:蒸蒸 汽汽 伴伴 热热 管管 线线 小小 型型 的的 过过 程程 设设 备备压力平衡式热静力疏水阀的应用压力平衡式热静力疏水阀的应用 3、蒸汽疏水阀的选择 应用情况 系统的压力和温度 背压情况 设备的类型 工作的环境,如冷冻、震动、水锤等 对排空气的要求 蒸蒸 汽汽 疏疏 水水 阀阀 选选 型型 表表:饱饱 和和 蒸蒸 汽汽 外外 流流 加加 热热 器器 底底 部部 盘盘 管管 主主 管管 疏疏 水水 换换 热热 器器 夹夹 层层 锅锅 空空 气气 加加 热热 组组 闪闪 蒸蒸 罐罐 设设 备备 伴伴 热热 非非 关关 键键 防防 冻冻 结结 关关 键键 伴伴 热热 伴伴 热热 线线 和和 夹夹 套套 管管 盘盘 管管 辐辐 射射AHUAHU 加加 热热 器器 组组 换换 热热 器器 辐辐 射射 板板TDTD(BP)(BP)FTFT(IB+AV)(IB+AV)BPBP(TD)(TD)BPBP(SM)(SM)TDTD(BP)(BP)BPBP(FT)(FT)BPBPFTFT(IB+AV)(IB+AV)FTFT(BP)(BP)BPBP(SM)(SM)空空 间间 加加 热热 储储 槽槽FTFT(IB+AV)(IB+AV)滚滚 筒筒FT-FT-浮浮 球球 疏疏 水水 阀阀 TD-TD-热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀 BP-BP-压压 力力 平平 衡衡 式式 热热 静静 力力 疏疏 水水 阀阀SM-SM-双双 金金 属属 疏疏 水水 阀阀 IB-IB-倒倒 吊吊 桶桶 疏疏 水水 阀阀 AV-AV-蒸蒸 汽汽 排排 空空 气气 阀阀 注：注：()()表表 示示 可可 以以 替替 代代 的的 第第 二二 选选 择择四：从换热设备中排除冷凝水四：从换热设备中排除冷凝水 1 1、换热设备积水的危害、换热设备积水的危害换换 热热 器器 积积 水水 会会 引引 起起:减减 少少 热热 量量 输输 出出 控控 制制 阀阀 振振 荡荡 产产 品品 质质 量量 出出 现现 问问 题题 腐腐 蚀蚀 水水 锤锤 设设 备备 变变 形形 和和 损损 坏坏 设设 备备 和和 管管 道道 产产 生生 冷冷 冻冻 和和 热热 应应 力力2 2、冷凝、冷凝水水回收系统的压差：回收系统的压差：P1P2P1 P2流动流动P1P2P1 P2疏水阀前后没有正的压差会使冷凝水无法排除，疏水阀前后没有正的压差会使冷凝水无法排除，引起引起失流失流。2.2.水锤或腐水锤或腐蚀导致蚀导致设备设备损坏损坏无法流通无法流通P1 P21.1.控制控制问题问题1）冷凝）冷凝水回收系统负压差的原因：水回收系统负压差的原因：3.3.高度高度压力压力2）冷凝）冷凝水回收系统负压差的原因：水回收系统负压差的原因：3 3、从换热设备中排除冷凝水、从换热设备中排除冷凝水方法一：使用破真空器方法一：使用破真空器,利用静压头利用静压头方法二：方法二：蒸汽疏水阀和泵组合蒸汽疏水阀和泵组合方法三：方法三：自动疏水阀泵自动疏水阀泵1）疏水方法：）疏水方法：方法一：使用破真空器方法一：使用破真空器,利用静压头利用静压头 破破 真真 空空 器器 静静 压压 头头 依 靠 重 力 排 放PMax=4 bar gMmax=500 kg/h 方法二：蒸汽疏水阀和泵组合方法二：蒸汽疏水阀和泵组合5 m 蒸 汽 压 力=7 bar gPMax=4 bar gMmax=500 kg/h 疏疏 水水 阀阀 和和 机机 械械 泵泵 组组 合合 方法三：自方法三：自 动动 疏疏 水水 阀阀 泵泵5 m 蒸 汽 压 力=7 bar gPMax=4 bar gMmax=500 kg/h 自自 动动 疏疏 水水 阀阀 泵泵 最 小 200 mm0.3bar g 自动疏水阀泵剖面图自动疏水阀泵剖面图从板式换热器中排除冷凝水从板式换热器中排除冷凝水2）疏水实例：）疏水实例：从管壳式换热器中排除冷凝水从管壳式换热器中排除冷凝水从过程罐中排除冷凝水从过程罐中排除冷凝水从真空设备中排除冷凝水从真空设备中排除冷凝水从多组加热器中排除冷凝水从多组加热器中排除冷凝水4 4、有冷凝水回收的蒸汽系统有冷凝水回收的蒸汽系统