Stoomverspreidingsis: Ontwerp, Bedryf en Onderhoud

'n Stoomverspreidingsisteme is 'n belangrike skakel tussen die stoomgenerator en die stoomgebruiker in enige prosesplant. Dit dra stoom vanaf die sentrale bronne na die gebruikspunt met die regte gehалт, hoeveelheid en druk. Hierdie tutoriaal sal kyk na die metodes van die ontwerp, bedryf, en instandhouding van 'n doeltreffende en veilige stoomverspreidingsisteme.

Wat is 'n Stoomverspreidingsisteme?

'n Stoomverspreidingsisteme word gedefinieer as 'n netwerk van leidinge, ventiele, passtukke, en toerusting wat stoom vervoer van die ketel of die kogenerasie-installasie na die stoomverbruiksende toerusting in die prosesplant.

Die stoomverspreidingsisteme kan in twee dele verdeel word: die stoomhoofleidings en die vertakkings. Die stoomhoofleidings is die groot leidinge wat stoom van die ketel na die algemene rigting van die plant dra. Die vertakkings is die kleiner leidinge wat stoom van die hoofleidings na die individuele stukke toerusting dra.

Die hoofdoelwitte van 'n stoomverspreidingsisteme is:

• Om droë en versteurde stoom by die proses te lewer teen die vereiste druk en temperatuur.

• Om warmteverliese en kondensasie in die leidinge en passtukke te minimeer.

• Om waterhamer, erosie, korrosie, geraas, en ander probleme veroorsaak deur onjuiste ontwerp of bedryf, te voorkom.

• Om kapitaal- en bedryfskoste te verminder deur leidingmaat, isolering, ondersteuning, en uitleg te optimaliseer.

Ontwerp van Stoomverspreidingsisteme

Die ontwerp van 'n stoomverspreidingsisteme behels verskeie faktore, soos:

• Stoom-genererende werksdruk: Dit is die maksimum druk waarteen die ketel of die kogenerasie-installasie stoom kan produseer. Dit hang af van die tipe en kapasiteit van die ketel, die brandstof wat gebruik word, en die prosesvereistes.

• Minimum drukvereiste by die proseseinde: Dit is die minimum druk waarteen die stoomverbruiksende toerusting doeltreffend en veilig kan funksioneer. Dit hang af van die tipe en kapasiteit van die toerusting, die prosesomstandighede, en die veiligheidsmarges.

• Drukverlies in die sisteem: Dit is die verskil tussen die stoom-genererende druk en die prosesdruk. Dit word veroorsaak deur wrywingsweerstand in die leidinge en passtukke, kondensasie in die leidinge as gevolg van warmteoorgang na die omgewing, en druk-verlaagventiele (PRVs) indien gebruik.

• Stoomkwaliteit: Dit is 'n maatstaf van hoe droë en versteur die stoom is. Dit hang af van die ketelontwerp, bedryf, en instandhouding, sowel as van die kondensaatverwyderingssisteem. Swak stoomkwaliteit kan lei tot nat stoom, wat probleme soos erosie, korrosie, waterhamer, verminderde warmteoorgangeffektiwiteit, en skade aan toerusting kan veroorsaak.

Om 'n stoomverspreidingsisteme te ontwerp wat hierdie doelwitte en faktore bevredig, is sommige basiese stappe:

• Bepaal die stoomvraag van elke stuk toerusting in terme van massa-vloei, druk, temperatuur, en kwaliteit.

• Kies 'n geskikte stoom-genererende druk wat die minimum drukvereiste by die proseseinde kan bevredig met 'n toereikende marge vir drukverlies in die sisteem.

• Bereken die drukverlies in elke afdeling van die sisteem deur middel van empiriese formules of sagteware. Oorweeg faktore soos leidingdiameter, lengte, ruwigheid, boë, passtukke, ventiele, isoleringdikte, omgewingstemperatuur, ens.

• Kies 'n geskikte leidingmaat vir elke afdeling van die sisteem wat die vereiste stoomvloei met minimale drukverlies en koste kan dra. Gebruik standaard leidingmatse en vermy onnodige veranderinge in diameter.

• Installeer PRVs waar nodig om die stoomdruk te verlaag om verskillende proseszone of toerusting te pas. Gebruik separators voor PRVs om ingetrapte kondensaat te verwyder en hoë-kwaliteit stoom te verseker. Gebruik veiligheidsventiele agter PRVs om die sisteem te beskerm teen oordruk as PRVs misluk.

• Installeer toereikende kondensaatverwyderingsapparate soos stoomvalke, drainventiele, en kondensaatpompe langs die sisteem om die ophoping van kondensaat te verhoed en droë stoomleweringe te verseker. Gebruik verskillende tipes stoomvalke afhangende van die toepassing, soos termiese of meganiese valke. Oorweeg faktore soos installasietipe (individueel of groep drainage), kondensaatlading (kontinu of intermitterend), bedryfsdruk en temperatuur (hoog of laag), ens.

• Verskaf geskikte leidinguitbreiding- en ondersteuningsysteme om termiese uitbreiding en kontraksie van leidinge as gevolg van temperatuurveranderinge te akkommodeer. Gebruik uitbreidingsjoints of -loops waar nodig om leidingbeweging sonder spanning of lekkage toe te laat. Gebruik leidinghangs of -ondersteunings op gereelde afstande om sakking of trilling van leidinge te verhoed.

• Verskaf toereikende isolering vir alle leidinge en passtukke om warmteverliese en kondensasie te verminder. Gebruik geskikte isoleringsmaterialen afhangende van temperatuur, vochtbestendigheid, brandbestendigheid, ens. Vermy gapinge of skade in isolering wat leidinge aan omgewingslug kan blootstel.

• Verskaf geskikte ventilasie vir alle inslote ruimtes waar leidinge geleë is om oormaatlike hitte of vochtakumulasie te verhoed. Gebruik vensters of waaiers waar nodig om lugverskuiving te verseker.

Bedryf en Instandhouding van Stoomverspreidingsisteme

Die bedryf en instandhouding van 'n stoomverspreidingsisteme is essensieel vir die versekering van sy doeltreffendheid, veiligheid, en betroubaarheid. Sommige algemene praktyke is:

• Moniteer en beheer sleutelparameters soos stoomvloei, druk, temperatuur, en kwaliteit deur middel van instrumente soos vloeimeters, drukmeter, thermometer, en geleidbaarheidsmeter. Pas ketelbedryf, PRVs, of ander toerusting soos nodig aan om optimale toestande te handhaaf.

• Inspekteer en toets alle komponente gereeld vir regte funksionering, lekkas, versletenheid, of skade. Vervang of herstel enige foutiewe dele so gou moontlik.

• Skoon en spoel alle leidinge en passtukke periodies om skaal, korrosie, of rommel wat kan veroorsaak dat dit blokkeer, verminderde warmteoorgangeffektiwiteit, of verhoogde drukverlies, te verwyder.

• Smeer alle bewegende dele, soos ventiele, stoomvalke, of pompe, volgens die vervaardiger se aanbevelings om wrywing, geraas, of vaststelling te voorkom.

• Kontroleer en vul isoleringsmaterialen soos nodig aan om verdetering of verlies as gevolg van blootstelling, vocht, of meganiese skade, te voorkom.

Voordelige en Nadele van Stoomgenereer onder Hoë Druk

Stoomgenereer onder hoë druk het sekere voordelige en nadele vergeleke met lae of medium druk.

Sommige voordelige is:

• Stoomgenereer onder hoë druk beslaan relatief minder volume as onder lae druk, wat leidingmaat, koste, en warmteverlies verminder.

• Stoomgenereer onder hoë druk verbeter stoomkwaliteit deur vochtinhoud te verminder en superhitte te verhoog.

• Stoomgenereer onder hoë druk gee meer buigsamheid in PRV-instellings vir verskillende proseszone of toerusting.

Sommige nadele is:

• Stoomgenereer onder hoë druk verhoog rookgasverliese as gevolg van hoër skoorboomtemperatuur en laer verbrandingsdoeltreffendheid.

• Stoomgenereer onder hoë druk verhoog loopverliese as gevolg van hoër blouwaterkoers en hoër voedingwaterversorgingskoste.

• Stoomgenereer onder hoë druk vereis meer duur ketelontwerp, konstruksie, en instandhouding as gevolg van hoër spanningsvlakke.

Egter, die brandstofverbruik van 'n ketel hang af van sy verbonden belasting eerder as sy uitsetdruk.

Daarom moet stoomgenereer onder hoë druk met sy voordelige en nadele gebalanseer word vir elke spesifieke toepassing.

Gevolgtrekking

Foanie