怎样准确选型蒸汽管径和阀门???
怎样准确选型蒸汽管径和阀门???
蒸汽系统运送的目的是把准确的压力,,,,富足的蒸汽量运送至使用点。。蒸汽管道和阀门的准确选型,,,,是为了确保用汽装备正常运行,,,,并且知足工艺要求和生产效率。。
事实,,,,优异的装备运行,,,,才华包管生产出高品质的产品,,,,而好产品是增强企业市场竞争力的基础。。
一、为什么蒸汽管道要严酷选型???
1、管道选型过大意味着:
A、管道、阀门、讨论等用度增添。。
B、装置用度更高,,,,包括支持、保温等。。
C、由于热损失增添,,,,蒸汽管道内形成的冷凝水量增添。。这也意味着需要更多的蒸汽疏水或湿蒸汽抵达用汽点。。
例如:
A、80mm口径蒸汽管道的装置用度比50mm口径蒸汽管道的装置用度横跨44%,,,,而50mm口径的管道已经能提供足够的蒸汽量了。。
B、由于更多的传热面积,,,,80mm绝热管的热损失比50mm绝热管的损失多21%。。80mm非绝热管的热损失比50mm非绝热管的热损失多50%。。
2、管道选型过小意味着:
A、高的蒸汽流速爆发高的蒸汽压力降,,,,抵达用汽点时压力过低,,,,从而降低用汽装备的性能。。
B、用汽点没有足够的蒸汽量,,,,影响生产效率。。
C、蒸汽流速加速,,,,容易爆发冲蚀、水锤征象和噪声污染。。
为了资助治理者更好的设计或优化蒸汽系统,,,,接下来以新建一家饲料厂做为案例,,,,从管道合理结构和阀门选型方面,,,,为您梳理设计思绪,,,,让你快速撑握蒸汽管径和阀门的准确选
二、新建饲料厂案例配景:
1、饲料厂已知情形如下
2台4吨锅炉,,,,蒸汽压力6~8Barg。。饲料厂分二期施工,,,,后期会增添生产线。。
若锅炉效率按85%*8吨=能爆发的蒸汽量6800KG/H。。若锅炉效率按90%*8吨=7200KG/H。。
一期机组设置:
1台做猪料的制;;;,,,,产能20T/H,调质器要求蒸汽压力:2~4Barg。。
调质器带双层夹套保温,,,,并且有保质器。。要求蒸汽压力:0.8~1Barg。。
1台水产膨化机,,,,产能10T/H,要求蒸汽压力:4~5Barg
1台水产烘干机,,,,产能10T/H,要求蒸汽压力:6~7Barg
2、怎样确定装备用汽量???
蒸汽管道和阀门的选型,,,,都离不开两个基本参数,,,,一是蒸汽压力,,,,二是蒸汽流量。。
已知蒸汽压力,,,,那么蒸汽用量该怎样确定呢???为阻止盘算过于繁琐,,,,可接纳行业履历值估算即可。。
A、猪料制;;;羝昧渴瞧局っ可1吨饲料,,,,会消耗50~80KG蒸汽估算。。
再加上有双层保温夹套和保质器用汽,,,,通往夹套的蒸汽,,,,每一层夹套蒸汽用量思量100KG/H,,,,共300KG/H。。
估算得出:20T产能*蒸汽消耗量60KG=1200KG/H+双层夹套和保质器用汽量300KG/H=1500KG/H。。
B、水产膨化机是凭证每生产1吨膨化料,,,,会消耗80~120KG蒸汽估算。。
估算得出:10T产能*蒸汽消耗量100KG=1000KG/H。。
C、水产烘干机是凭证每生产1吨烘干料,,,,会消耗280~350KG蒸汽估算。。
估算得出:10T产能*蒸汽消耗量320KG=3200KG/H。。
因此,,,,三台装备蒸汽总用量是:
制;;;1500+膨化机1000+烘干机3200=5700KG/H
备注:
每吨料消耗蒸汽量,,,,这是行业内的平均值。。现实可凭证各厂家差别的质料、季节、地区、饲料配方、制品的要求来决议取值。。
若是你是其他行业,,,,像啤酒、制药、乳业、饮料、造纸等,,,,涉及到差别种类的用汽装备,,,,盘算蒸汽用量的方法也会纷歧样,,,,可关注后期的文章或联系我。。
三、锅炉分汽缸至主车间分汽缸总管道,,,,该怎样选型设计???
1、总管道尺寸选型
已知:
锅炉蒸汽压力:6~8Barg,,,,一期装备蒸汽总用量:5700KG/H。。但需要思量二期扩建,,,,蒸汽总管的尺寸,,,,需知足后期的最大用汽量,,,,思量按7200KG/H设计。。
管道选型要领,,,,可选择用流速法,,,,或者是压降法。。案例我会以流速法的数据详细先容,,,,压降法有兴趣学习可私下咨询,,,,要领都是大同小异。。
下图为《蒸汽管道选型表(速率)》截图
如上图所示:(点击放大,,,,看得更清晰)
表中最左列为压力barg,,,,第二列为允许的蒸汽流速m/s,,,,在这两个条件的限制下,,,,查表即可知道,,,,选择差别的管径下,,,,蒸汽的最大流通能力是几多。。
当入口压力是6Barg时,,,,允许流速是30m/s时 ,,,,DN125流通能力是5393KG/H,,,,DN150流通能力是7891KG/H。。
当入口压力是8Barg时,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN125流通能力是6847KG/H,,,,DN150流通能力是10017KG/H。。
纵然最大压力8Barg时,,,,DN125口径照旧不可知足要求,,,,并且完全没有余量。。
因此,,,,总管道需选型DN150,,,,才华知足最大用汽量7200KG/H的运送。。
关于蒸汽允许流速需要说明一下:
A、一样平常未减压前,,,,流速思量不凌驾30m/s是清静流速,,,,若是流速过快会对管道、阀件的冲蚀磨损加速,,,,寿命变短。。恒久运行在高流速下,,,,管道法兰与阀门毗连也会容易损坏,,,,会有清静隐患。。
B、减压后,,,,2~6米内蒸汽马上进入装备使用,,,,为了阻止压力损失和蒸汽的平稳性,,,,因此,,,,选型时建议流速思量20~25m/s为佳,,,,30m/s为次选。。
2、锅炉分汽缸至车间分汽缸,,,,疏水点安排
锅炉房至主车间距离有200米,,,,蒸汽在运送中爆发的冷凝水,,,,需通过合理设置疏水点倾轧。。阻止管道积水,,,,引起侵蚀、水锤攻击、影响蒸汽品质等问题。。
疏水点的合理安排:
关于蒸汽主管道,,,,所有上升、下降管、转弯或管道最后,,,,必需设置疏水点。。
每隔30~50m 设一个疏水点,,,,并配以尺寸合适的集水井。。让冷凝水顺遂的陷落到集水井的空间内,,,,然后通过疏水阀实时倾轧。。
若没有集水井,,,,冷凝水很难进入装置疏水阀的小管道内,,,,而是直接被蒸汽推到下游,,,,导致后端蒸汽湿度大,,,,爆发水锤等问题。。
由于严酷盘算管道冷凝率,,,,会涉及到许多影响因素,,,,我们凭证履历值估算即可。。
在保温正常的情形下,,,,蒸汽冷凝率按履历值思量5~10%。。
一样平常北方地区,,,,由于情形温度低,,,,建议思量10%。。热电厂供汽,,,,冷凝率可按10%估算。。
7200KG蒸汽量*冷凝率10%=720KG/H。。
200米途中设计4组疏水点,,,,每组KWSS-ZK系列疏水阀需肩负排水能力720/4组=180KG/H
选择维远疏水阀型号KWSS-ZK-10,排水能力达600KG/H,,,,完万能知足要求。。
四、制;;;峙晒堋WSS-ZK减压阀选型、夹套选型
工况参数:蒸汽用汽1500KG/H。。入口压力6~8KG,,,,二次压力2~4KG
1、分派管选型
如上图所示:
当入口压力是6Barg,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN50流通能力是923KG/H,,,,DN65流通能力是1536KG/H。。
当入口压力是7Barg,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN50流通能力是1048KG/H,,,,DN65流通能力是1774KG/H。。
当入口压力是8Barg,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN50流通能力是1172KG/H,,,,DN65流通能力是1950KG/H。。
因此,,,,未减压前的管道,,,,需知足1500KG/H的蒸汽量,,,,选用DN65为佳。。
如上图所示:
经减压到2Barg后,,,, 允许流速是30m/s 时,,,,DN80流通能力是953KG/H,,,,DN100流通能力是1606KG/H。。
经减压到3Barg后,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN80流通能力是1248KG/H,,,,DN100流通能力是2104KG/H。。
经减压到4Barg后,,,,允许流速是30m/s 时,,,,DN80流通能力是1540KG/H,,,,DN100流通能力是2596KG/H。。
因此,,,,为了阻止爆发压损,,,,减压后的管道,,,,仍要知足1500KG/H的蒸汽量,,,,需扩管至DN100为佳,,,,DN80次选。。
2、减压阀选型过大或过小的影响:
A、若减压阀选型过大时,,,,由于阀门恒久处于小开度状态,,,,当阀瓣和阀座在小缝下过蒸汽时,,,,蒸汽流速会成倍增添,,,,飞快的流速会造成密封面太过冲蚀,,,,影响减压稳固性及寿命。。
B、若减压阀选型过小时,,,,即蒸汽量供应缺乏,,,,无法抵达设定压力。。并且流量在求过于供的情形下,,,,减压阀膜片会濒繁调解,,,,不但零部件容易损坏,,,,还会引起异常噪音和震惊。。
因此,,,,现适用汽量占减压阀额定量30~70%之间,,,,此时选型最为合理。。
经由选型后,,,,只要知足减压规模和最大用汽量,,,,减压阀可以缩径使用。。比原管道小一号口径,,,,是很常见的选型。。
如上图所示:
当入口压力6Barg,,,,减压至3Barg时,,,,DN40减压阀最大额定量为1570KG/H。。DN50最大额定量为2430KG/H。。
若选型DN40,,,,现适用量1500KG/H,,,,已占了额定量的95%,,,,显着偏小了。。
选用DN50 1500/2430=61.7%,,,,切合选型原则。。因此,,,,选用DN50减压阀为佳。。
3、双层夹套和保质器
由于双层夹套和保质器蒸汽压力要求是0.8~1Barg,,,,蒸汽流量300KG/H。。
若从8Barg减至0.8Barg,,,,已靠近减压阀极限减压比10:1,,,,对减压阀稳固性和寿命会有影响。。
因此,,,,通往夹套和保质器的蒸汽,,,,取汽点最好是减压后的2~4Barg处。。
此处涉及到三路分汽点,,,,为了包管用汽点蒸汽的干饱和度,,,,建议设置足够大的竖管。。
蒸汽从竖管上部取汽,,,,冷凝水掉落到竖管底部积累,,,,并通过疏水阀实时倾轧。。
双层调质器进汽口管径,,,,可与装备厂家预留的启齿一致。;;;蛘咂局ふ羝垦⌒陀肈N50、DN65、DN80均可。。
由于调质工艺对温度和含水率有严酷要求,,,,建议选用KWZK比例调理阀控制蒸汽流量。。
若手动调质时,,,,由于阀门需在低开度下濒繁调理流量,,,,建议选择阀瓣有节约功效的可调式波纹管KWZK阻止阀。。
夹套和保质器管道、减压阀口径,,,,均可选用DN25。。三处夹套盘管爆发的冷凝水,,,,可共用一组DN25疏水阀。。
由于夹套压力较低,,,,有冷凝水接纳道的工况,,,,为了阻止高压处冷凝水串压,,,,导致低压疏水阀排不出水,,,,必需要脱离设计回水管。。
此部份装置时有两个建议:
A、使用变径管装置建议:(KWZK减压阀缩径)
蒸汽管路上不可使用同心变径管讨论﹐由于收窄的地方在管的中心,,,,不可有用迅速排走积水,,,,应接纳偏心变径管讨论。。
B、KWZK系列Y型过滤器的装置建议
过滤器装置时应确保过滤网篮处于低部位置,,,,网篮不应低于管道水平面﹐不然将形成冷凝水积贮而导致水锤。。
膨化机、烘干机管道和减压阀选型,,,,都是凭证此思绪选型,,,,此处就不重复叙述。。
五、烘干机比例控制阀和疏水阀选型
1、烘干机工况参数
蒸汽用量3200KG/H,,,,二次压力6~7KG。。烘干机共8组加热器。。
每2组共用一台控制阀自动控温,,,,每台控制阀蒸汽量=3200/4组=800KG/H。。
每组加热器单独设计疏水阀,,,,每组疏水阀需肩负疏水量=3200/8组=400KG/H。。
2、比例控制阀选型
选用控制阀时,,,,需凭证蒸汽压力和蒸汽用量,,,,通过盘算公式确认KV值,,,,再确认控制阀口径。。
不然很有可能造成阀门选择过大或过小,,,,直接影响到控制稳固性、准确度和使用寿命,,,,严重的还会引起管道振动、水锤等。。
经由合理选型的控制阀,,,,开度控制在50~90%为佳。。
最大流量系数Kv 值:
是指控制阀全开时能通过的最大流量。。
界说:额定流量系数Kv=50 的控制阀体现控制阀全开,,,,控制阀两头压降为100kpa 时,,,,每小时可通过5~40℃的水量是50M3
通过代入公式,,,,800/13.8/6=9.66。。KV值=9.66。。再比照KV值与口径表得知,,,,选择用DN50口径下,,,,KV=40为佳。;;;駾N40,,,,KV=25均可。。
把参数输入盘算公式验算开度,,,,当KV值=40,,,,在最大流量时控制阀开度是63.72%。。
3、KWSS-ZK疏水阀选型过大或过小的影响
A、KWSS-ZK疏水阀排量选型过大时,,,,阀嘴容易被汽蚀冲蚀。。疏水阀体积大,,,,而浮球腔体内冷凝水量太少,,,,缺乏以形成水密封;;;,,,,导致阀嘴恒久祼露在水位线上方,,,,容易走漏蒸汽。。
B、KWSS-ZK疏水阀排量选型过小时,,,,排水能力不敷,,,,无法实时将冷凝水扫除清洁,,,,造成装备内积水,,,,进而导致水锤和装备换热效率降低、升温缓慢等问题。。
8组加热器单独设计疏水阀,,,,每组疏水阀需肩负疏水能力=3200/8组=400KG/H。。
蒸汽压力6~7Barg,选择维远型号KWSS-ZK-10,,,,DN40疏水阀,,,,此型号排水能力1500KG/H。。
烘干机对升温效率有很高的要求,,,,必需留有足够的余量,,,,推荐清静系数1.5倍。。
注重:型号KWSS-ZK-10,,,,-10是代表阀嘴压差,,,,选型时需大于现实蒸汽压力即可。。
这里需要重点说一下,,,,已往许多老管道的设计,,,,都是几组加热器共用一台大排量的疏水阀,,,,这种安排叫群组疏水(如上图)。。容易导致疏水不顺畅积水,,,,影响升温效率。。
新建厂或刷新中,,,,必需要杜绝群组疏水。。
通过以上叙述,,,,相信您对蒸汽管道和阀门的选型有了清晰的思绪。。