Расход и использование пара в точке применения не равны. Обычно пар, потребляемый или вырабатываемый в паровом котле, превышает количество, необходимое для использования в точке применения.
Разница между расходом и использованием пара обусловлена следующим:
Конденсация пара при его движении к точке использования, главным образом из-за открытых поверхностей.
Утечки (если есть)
Когда пар конденсируется на стенке незащищенной/неизолированной паровой трубы, он отдает свою теплоту испарения.
Правильное использование пара помогает сэкономить на затратах на воду и уголь. Экономия каждого килограмма пара прямо пропорциональна экономии некоторого процента воды, угля и электроэнергии.
Расчет расхода пара в трубе во время пуска и нормальной непрерывной работы возможен и будет подробно рассмотрен ниже.
Расход пара в трубопроводной системе должен тщательно контролироваться и регулироваться. Скорость конденсации пара в паропроводной сети зависит от типа нагрузки (т.е. нагревательная нагрузка или рабочая нагрузка).
Скорость конденсации пара должна учитываться при определении размеров паровых ловушек, а также при окончательном расчете выходной мощности котла.
Во время запуска установки после длительного периода или после остановки, пар требуется для равномерного нагрева системы, чтобы привести ее к нормальной рабочей температуре.
Нагревательная нагрузка — это нагрузка, связанная с расходом пара во время запуска установки. Это может быть либо после холодной остановки, либо после очень долгого перерыва.
Скорость конденсации пара во время периода прогрева максимальна. Дизайн паровой ловушки должен основываться на этой нагрузке.
Хорошей практикой является медленный прогрев системы по соображениям безопасности, что позволяет трубам получить преимущество от снижения термических и механических напряжений. Это приводит к следующим преимуществам:
Устранение утечек
Снижение затрат на обслуживание
Долгий срок службы труб
Отсутствие гидравлического удара.
Рабочая нагрузка технологической установки — это нагрузка, связанная с нормальной (полной) непрерывной нагрузкой установки. Скорость конденсации пара при полной рабочей нагрузке минимальна.
Равномерный и медленный прогрев системы можно достичь с помощью малого байпасного клапана, установленного параллельно основному изоляционному клапану.
Время, необходимое для прогрева трубопроводной сети, определяет размер байпасного (прогревочного) клапана. Этот клапан может быть ручным или автоматическим, в зависимости от пользователя/заказчика.
Не рекомендуется использовать основной клапан для прогрева вместо байпасного. Поскольку основной клапан гораздо больше по размеру (разработан для полного потока) и не подходит для малого потока во время прогрева.
Как показано на рисунке 1 выше, перед основным клапаном/байпасным клапаном устанавливается разделитель, чтобы обеспечить, что пар, проходящий через клапан, был сухим, чтобы защитить клапан от износа.
Если мы предоставим достаточно времени для прогрева, то возможно получить следующие преимущества:
Для минимизации напряжений в трубах
Для операционной безопасности
Снижение стартовых нагрузок на котел
Расход пара, необходимый для приведения трубопроводной системы в рабочее состояние, является функцией:
Масса
Удельная теплоемкость материала
Повышение температуры
Теплота испарения пара или теплота насыщенного пара
Допустимое время
Где:
ms: Средняя скорость конденсации пара в кг/ч
W: Общий вес трубы, фланцев и фитингов в кг
Ts: Температура пара oC
Tamb: Амбиентная температура
C
