关于汽-水换热机组的一些问题

绅岚 · 发表于 2010-10-4 14:55:25

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本人前段时间弄了一个项目：汽-水热站，即用蒸汽通过管壳式换热器加热水，用于厂房取暖。
具体参数如下：蒸汽管网压力0.3-1.3MPa，水侧压力0.4MPa，供暖回水温70℃，供暖进水温95℃，循环水量90t/h，补水量5t/h，蒸汽凝结水箱5m3，方形开式，凝结水与补水管连接，循环水泵、补水泵、凝结水泵扬程30m
制造厂家经过一周的设计拿出了一个方案，具体如下：
蒸汽设计温度143℃（取压力下限0.3MPa），经管壳式换热器的壳程凝结为温度95℃的凝结水，从标高0.5m的凝结水管排入凝结水箱，为保证凝结水箱正常工作在启动前注入一定量的冷水，然后经凝结水泵进入补水管，再经补水泵进入循环水系统。
对于上述设计，设计院提出了自己的看法：
由于凝结水温较高（95℃），虽然凝结水中的大部分蒸汽被释放（开式水箱），但凝结水经凝结水泵叶轮时由于负压会造成闪蒸，形成汽蚀。
对于上述问题，设计院提出方案，如下：
1、将凝结水泵叶轮改为不锈钢，
2、加高凝结水箱高度（原设计为1.5m）至3.5m，
3、管壳式换热器采用深冷技术，将凝结水温降至85℃以下
最终厂家采取第二项，将凝结水箱高度增高至2.2m（由于现场空间问题）。
作为使用厂家的技术人员，我个人有以下一些疑问：
1、不锈钢叶轮是否能比碳钢的叶轮更能耐汽蚀？另外加高水箱高度，增加静压对汽蚀有什么作用？
2、蒸汽管网压力为0.3-1.3MPa，在使用过程中一般也就0.4-0.6MPa，经各种阀体和管壳式换热器降压50KPa以上，并且凝结为95℃的水，
此时凝结水的压力是否能支持凝结水箱的高度（无论是1.5m，2.2m或是3.5m）
3、管壳式换热器使用深冷技术将凝结水温降至85℃是如何实现的？
4、无论凝结水温为95℃还是85℃均为液态（压力大于一个大气压水的凝结温度都大于100℃），凝结水在壳程会阻碍蒸汽流动，降低壳程换热系数，
影响换热效果，那么如何克服上述问题？
本人在另外一个帖子中曾经问过关于汽-水换热器的问题，曾有huanghong1961 提供过一个计算的软件http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=308717&highlight=%C6%FB%CB%AE
不过本人没怎么弄明白，呵呵，各位见笑了，希望大家能帮我解决一下上述疑问，谢谢！

绅岚 · 发表于 2010-10-4 14:59:03

希望大家有时间多关注一下我的问题，本人菜鸟，需要大家的帮助。
另外我为什么打工领取不了工钱啊？上面说要连续点击2个广告然后自动领取，不过我点来点去都是同一个广告，而且流量一直没有增加，谁能告诉我这是为什么？

huanghong1961 · 发表于 2010-10-4 22:29:49

你的蒸汽凝结水量是多少？不会比补水量大吧。实际上凝结水箱的水温不会太高，补充凉水即可。

绅岚 · 发表于 2010-10-4 23:14:09

按照生产厂家的设计，凝结水量即蒸汽用量为1.8t/h，不过根据实际情况，每小时补水也就是300kg左右，之所以要凝结水进补水，目的在于节省能源，毕竟每小时近2吨的95℃热水外排是很浪费的。

绅岚 · 发表于 2010-10-6 12:07:32

好像大家对这个汽-水换热机组不是很了解。
在北方的钢铁厂及周边的住宅基本上都是利用余热水取暖，现在在节能减排的要求下，利用中低压蒸汽取暖会逐渐成为主流。
我想论坛里面应该有很多做过相关工作的朋友，希望大家能多多发言。

绅岚 · 发表于 2010-10-8 08:32:30

关于提高水箱高度增加静压能部分解决汽蚀的问题，我想了一下，可能是提高静压可以提高水的气化温度，在经过水泵叶轮负压时不至于气化，不知道这么解释对不对。希望大家踊跃讨论

huanghong1961 · 发表于 2010-10-9 22:39:28

每小时补水也就是300kg左右太少了吧？

绅岚 · 发表于 2010-10-10 11:32:21

补水泵是每小时5吨的，只是计算过机组和管网内的漏水量之后，得出的结论是每小时实际补水量2-300公斤，当然这是个理论量。我希望对供暖机组比较了解的人能多来这里发发言。

智者不惑 · 发表于 2010-10-11 16:41:14

补水量一般是循环水量的1%；冷却到85度是可以的，就是要加大换热面积，水水换热的传热系数很低，一般是在1500左右；提高水箱的高度是有助于提高水泵的进水压力，防止气蚀是有道理的；采用不锈钢防止气蚀是没有道理的

绅岚 · 发表于 2010-10-12 08:35:53

首先感谢智者不惑的留言。
我依然有以下疑问：
1、漏水的地方一般为管道阀门，链接法兰，和为了防止管道蒸汽堵塞设置的排气阀等处，不知道还有其他什么地方漏水？听设计院说，机组阀门以有滴答水声为宜，不能完全密封。
2、增大换热面积自然可以减低蒸汽侧凝结水温度，也就是降低到85℃没有问题，但我的问题是，凝结水不是直接排空，而是爬升2m左右进入凝结水箱，这样的话壳程出口处就是带压的汽水混合状态，甚至最后一个折流板都是水，这样必然影响蒸汽侧流速和换热系数，这是如何解决的？
3、还有一个问题就是，蒸汽凝结侧的管内或管外换热公式是什么形式的？和普通管内或管外传热公式有什么区别？

huanghong1961 · 发表于 2010-10-15 21:27:08

壳程出口处的管道上应加疏水阀。

绅岚 · 发表于 2010-10-16 22:28:41

壳程出口管道上确实有疏水阀

绅岚 · 发表于 2010-10-24 13:00:12

有没有对汽水换热器本身设计比较了解的？希望大家提供一下设计参考

绅岚 · 发表于 2010-11-3 08:20:40

关于凝结水泵叶轮为不锈钢能一定程度减少汽蚀的说法，设计院给出的解释是：不锈钢中含有Cr可以提高叶片的硬度同时降低表面粗糙度的等级，可以减少在叶片表面气泡的生成概率。
不知道大家有什么看法

绅岚 · 发表于 2010-11-8 08:09:06

最近查询了一下关于疏水阀的资料，对其中的关于疏水阀设计压力、设计流量的说明不是很清楚，谁能帮忙说明一下？谢谢

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