對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用系統(tǒng),合適的蒸汽壓力是多少?這是每個(gè)蒸汽系統(tǒng)相關(guān)人員所必須正視的問題?,F(xiàn)在就學(xué)習(xí)怎么選擇正確的壓力以同時(shí)保證過程設(shè)備和系統(tǒng)可靠性都能達(dá)到最佳性能。
這個(gè)系統(tǒng)正確的壓力設(shè)定點(diǎn)是什么?
涉及蒸汽系統(tǒng)的每個(gè)人在某些時(shí)候必須解決的一個(gè)常見問題是:對(duì)于某個(gè)應(yīng)用,它的正確蒸汽壓力是什么?所選蒸汽壓力高于應(yīng)用所需值,將會(huì)導(dǎo)致很多負(fù)面影響。高蒸汽壓力具有高蒸汽溫度,但反過來會(huì)有較低的可利用(潛在的)能量。這往往是在"更大的蒸汽壓力會(huì)更好"觀念下所忽視的一個(gè)事實(shí)。一份蒸汽的報(bào)告表明,當(dāng)我們提高蒸汽壓力時(shí),可感知能量增加的同時(shí)潛在的能量實(shí)則在降低。
典型的蒸汽過程應(yīng)用僅利用蒸汽中潛在的能量??筛械哪芰繒?huì)從冷凝水系統(tǒng)中流走。相比之下,在確保過程成功運(yùn)行的前提下選擇最低的有效蒸汽壓力和蒸汽溫度才是最好的選擇。
利用最低的有效蒸汽壓力來達(dá)到過程目標(biāo)會(huì)帶來:
·較低的蒸汽消耗
·較低的零部件熱膨脹
·較低的閃發(fā)蒸汽,特別是在存水管的流出處
·更好的溫度控制,因?yàn)楦咏^程散熱器
·更長(zhǎng)的設(shè)備壽命
不幸的是,歷史表明,蒸汽過程工廠會(huì)采用蒸汽設(shè)備制造商所建議的所需蒸汽壓力。實(shí)踐中,蒸汽過程工廠才應(yīng)是蒸汽壓力的指定者。
另一種錯(cuò)誤的做法是直接將鍋爐運(yùn)行蒸汽壓力值提供給過程設(shè)備制造商。由于蒸汽管道壓力下降和其他限制性設(shè)備如蒸汽管道閥門等因素,在設(shè)備的過程應(yīng)用中,蒸汽壓力和鍋爐的工作壓力是不相同的。蒸汽控制往往通過壓降來實(shí)現(xiàn)蒸汽流動(dòng)。低壓降蒸汽控制閥是非常大和昂貴的。在蒸汽應(yīng)用中,過大的蒸汽控制閥將難以或無法控制。因此,通過選擇閥門來克服鍋爐惡劣工作點(diǎn)并不是一個(gè)解決方案。
選擇蒸汽壓力設(shè)定點(diǎn)太高,會(huì)導(dǎo)致以下的負(fù)面情況:
1. 較高的能量消耗來產(chǎn)生蒸汽
2. 對(duì)所有蒸汽組件更為苛刻的運(yùn)行要求
3. 更多的熱膨脹
4. 更大的閃發(fā)蒸汽體積
5. 溫度控制問題
6. 較短的設(shè)備運(yùn)行壽命
7. 較高的表面大氣熱損失
制造商通常能夠提供能運(yùn)行在任何壓力的工程設(shè)備,有一個(gè)例外,那就是有較低或最小蒸汽壓力限制。最好的"正確"的蒸汽壓力限制是可用的并滿足過程需求的最低蒸汽壓力。了解并選擇正確的蒸汽壓力將會(huì)提升蒸汽的過程應(yīng)用。
低溫應(yīng)用中正確的蒸汽壓力
低壓蒸汽(小于15 PSI)應(yīng)用系統(tǒng),是以下幾種加熱應(yīng)用:
1. 水加熱
2. 單元熱器
3. 空間加熱
4. 緩和加熱的蒸汽盤管
對(duì)這些應(yīng)用來說利用高壓蒸汽并沒有什么好處。因此,一般供給蒸汽壓力低于15 psi的加熱循環(huán)。
例如:水需要加熱到180°F;因此從1 psi 到15 psi的蒸汽壓力可以用于這個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。1 psi的蒸汽壓力通常不是用來加熱水的,而通常用于排氣冷凝器。討論這些應(yīng)用時(shí),不包括直接噴射蒸汽加熱水。
高過程溫度應(yīng)用中正確的蒸汽壓力
過程應(yīng)用中通常需要高的過程溫度;因此,需要較高的蒸汽壓力滿足過程要求。過程系統(tǒng)人員如何找到正確的蒸汽壓力?
下面的一個(gè)例子說明找到正確蒸汽壓力的步驟:
1. 假設(shè)一個(gè)過程需要280 ° F溫度
2. 查閱蒸汽表,并找到280 ° F
3. 與280 ° F相對(duì)的"蒸汽"的壓力是35 PSI
4. 增加45 psi到所需的壓力
5. 新增45 psi 到 35 psi = 80 psi 蒸汽壓力
蒸汽80 psi的壓力是提供給設(shè)備制造商用于熱傳導(dǎo)之用的。 80 PSI應(yīng)是蒸汽控制閥后的壓力或可交付給過程的蒸汽壓力
例如:所需的過程溫度為310°F;利用蒸汽表,定位到相應(yīng)的蒸汽壓力。
1. 310°F = 63 psi
2. 增加45 psi到63 psi = 108 psi
3. 108 psi 是提供給制造商所需遞交的蒸汽壓力
結(jié)論
為每個(gè)應(yīng)用選擇正確的蒸汽壓力能在確保系統(tǒng)的可靠性的同時(shí)使得過程設(shè)備達(dá)到最佳性能,
翻譯:楊亞民