Sistem razporejanja para: načrtovanje delovanje in vzdrževanje

Sistem razdeljevanja para je ključno povezava med generatorjem para in uporabnikom para v katerem koli procesnem sistemu. Nosi par od središčne vire do točke uporabe z pravo kakovostjo, količino in tlakom. Ta vodnik bo obravnaval metode za načrtovanje, delovanje in vzdrževanje učinkovitega in varnega sistema razdeljevanja para.

Kaj je sistem razdeljevanja para?

Sistem razdeljevanja para se definira kot omrežje cevov, ventilov, priključkov in opreme, ki prenaša par iz kotle ali ko-generacijske postaje do paražirne opreme v procesnem sistemu.

Sistem razdeljevanja para se lahko razdeli na dva dela: glavne cevi in odvozne cevi. Glavne cevi so velike cevi, ki prenašajo par od kotle v splošni smeri postaje. Odvozne cevi so manjše cevi, ki prenašajo par od glavnih cevi do posameznih komponent opreme.

Glavni cilji sistema razdeljevanja para so:

• Dostavljanje suhega in nasitenga para procesu na zahtevanem tlaku in temperaturi.

• Zmanjšanje toplotnih izgub in kondenzacije v cevovodih in priključkih.

• Preprečevanje udarcov vode, erozije, korozije, šuma in drugih problemov, ki jih povzroči nepravilno načrtovanje ali delovanje.

• Zmanjšanje kapitalskih in operativnih stroškov z optimizacijo premera cevi, izolacije, podpore in razporeditve.

Načrtovanje sistema razdeljevanja para

Načrtovanje sistema razdeljevanja para vključuje več dejavnikov, kot so:

• Delovni tlak proizvodnje para: To je največji tlak, pri katerem lahko kotel ali ko-generacijska postaja proizvede par. Odvisen je od vrste in zmogljivosti kotle, goriva, ki se uporablja, in zahtev procesa.

• Minimalni zahtevani tlak na koncu procesa: To je minimalni tlak, pri katerem lahko paražirna oprema deluje učinkovito in varno. Odvisen je od vrste in zmogljivosti opreme, pogoji procesa in varnostne marže.

• Izguba tlaka v sistemu: To je razlika med delovnim tlakom proizvodnje para in procesnim tlakom. Povzročena je z trenjem odpornosti v cevovodih in priključkih, kondenzacijo v cevovodih zaradi prenosa toplote okolici in ventilov za zmanjšanje tlaka (PRV), če se uporabljajo.

• Kakovost para: To je merilo, kako suh in nasiten je par. Odvisna je od dizajna, delovanja in vzdrževanja kotle ter sistema za odstranjevanje kondenzata. Slaba kakovost para lahko vodi do mokrega para, ki lahko povzroči probleme, kot so erozija, korozija, udarci vode, zmanjšana učinkovitost prenosa toplote in poškodbe opreme.

Za načrtovanje sistema razdeljevanja para, ki izpolnjuje te cilje in dejavnike, so nekateri osnovni koraki:

• Določite porabo para za vsako komponento opreme glede na masni pretok, tlak, temperaturo in kakovost.

• Izberite primeren delovni tlak proizvodnje para, ki zadovoljuje minimalne zahteve za tlak na koncu procesa z ustrezno maržo za izgubo tlaka v sistemu.

• Izračunajte izgubo tlaka v vsaki sekciji sistema z uporabo empiričnih formul in programske opreme. Upoštevajte dejavnike, kot so premer cevi, dolžina, hrbtnost, lokovi, priključki, ventil, debelina izolacije, okoljska temperatura itd.

• Izberite primeren premer cevi za vsako sekcijo sistema, ki lahko nosi zahtevan pretok para z minimalno izgubo tlaka in stroški. Uporabite standardne premere cevi in izogibajte nepotrebnim spremembam premera.

• Namestite PRVe, kjer je potrebno, da zmanjšate tlak para za ustrezne procesne zone ali opremo. Namestite ločevalce pred PRVi, da odstranite vmesni kondenzat in zagotovite visoko kakovost para. Namestite varnostne ventile za PRVe, da zaščitite sistem pred previsokim tlakom, če PRVe ne delujejo.

• Namestite ustrezne naprave za odstranjevanje kondenzata, kot so paražnice, odvodni ventil in pumpi za kondenzat, vzdolž sistema, da preprečite nagromaditev kondenzata in zagotovite dostavo suhega para. Uporabite različne vrste paražnic glede na uporabo, kot so termalne ali mehanske paražnice. Upoštevajte dejavnike, kot so vrsta namestitve (posamično ali skupinsko odvajanje), obremenitev kondenzatom (zvezno ali intermitentno), delovni tlak in temperatura (visoki ali nizki) itd.

• Oskrbi ustrezne sisteme za razširjenje in podporo cevi, da se prilagodi termalnemu razširjanju in stiskanju cevi zaradi sprememb temperature. Uporabite razširitvene spoji ali zanke, kjer je potrebno, da dovolite premikanje cevi brez povzročanja stresa ali utrčev. Uporabite držala ali podpornike cevi na redkih intervalih, da preprečite padanje ali vibracije cevi.

• Oskrbi ustrezno izolacijo za vse cevi in priključke, da zmanjšate toplotne izgube in kondenzacijo. Uporabite primerni izolacijski materiali glede na temperaturo, odpornost na vlago, odpornost na požar itd. Izogibajte luknjam ali poškodbi izolacije, ki bi lahko izpostavili cevi okoljskemu zraku.

• Oskrbi ustrezno ventilacijo za vse zaprti prostori, kjer so cevi, da preprečite preseganje temperature ali nagromaditev vlage. Uporabite ventile ali ventilatorje, kjer je potrebno, da zagotovite cirkulacijo zraka.

Delovanje in vzdrževanje sistema razdeljevanja para

Delovanje in vzdrževanje sistema razdeljevanja para sta ključna za zagotavljanje njegove učinkovitosti, varnosti in zanesljivosti. Nekateri pogosti postopki so:

• Nadzirajte in kontrolirovajte ključne parametre, kot so pretok para, tlak, temperatura in kakovost, z uporabo instrumentov, kot so merilniki pretoka, tlakomeri, termometri in prevodniki prevodnosti. Prilagodite delovanje kotle, PRV-jev ali drugih naprav, kot je potrebno, da ohranite optimalne pogoje.

• Redno pregledujte in testirajte vse komponente za pravilno delovanje, utrčev, poškodbo. Takoj nadomestite ali popravite vse defektne dele.

• Redno čistite in plavate vse cevi in priključke, da odstranite napore, korozo ali blago, ki lahko povzroči blokado, zmanjšano učinkovitost prenosa toplote ali povečano izgubo tlaka.

• Smazujte vse giblječe se dele, kot so ventil, paražnice ali pompe, glede na priporočila proizvajalca, da preprečite trenje, šum ali zaklep.

• Preverite in dopolnite izolacijske materiali, kot je potrebno, da preprečite zastarelost ali izgubo zaradi izpostavljenosti, vlage ali mehanskih poškodb.

Nprednosti in slabosti proizvodnje para pod visokim tlakom

Proizvodnja para pod visokim tlakom ima nekatere prednosti in slabosti v primerjavi z nizkim ali srednjim tlakom.

Neke prednosti so:

• Proizvodnja para pod visokim tlakom zaseda relativno manj prostora kot pri nižjem tlaku, kar zmanjša premer cevi, stroške in toplotne izgube.

• Proizvodnja para pod visokim tlakom izboljša kakovost para z zmanjšanjem vlažnosti in povečanjem superhladnega para.

• Proizvodnja para pod visokim tlakom omogoča večjo fleksibilnost pri nastavitvah PRV-jev za različne procesne zone ali opremo.

Neke slabosti so:

• Proizvodnja para pod visokim tlakom poveča izgube dimnih plinov zaradi višje temperature dimne pipe in nižje učinkovitosti zgorevanja.

• Proizvodnja para pod visokim tlakom poveča delovne izgube zaradi višjih stopnji izpuščanja in višjih stroškov ravnanja s pitno vodo.

• Proizvodnja para pod visokim tlakom zahteva bolj dragi dizajn, gradnjo in vzdrževanje kotle zaradi višjih stresnih raven.

Vendar pa je poraba goriva v kotlu odvisna od povezanega optoma namesto od izhodnega tlaka.

Zato mora biti proizvodnja para pod visokim tlakom uravnotežena s svo