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蒸汽分配系统

2014-11-11 13:44:34

蒸汽分配系统是把锅炉产生的蒸汽输送到用汽设备的系统。

分汽缸

分汽缸是输送系统的重要组成部分。它起的作用是把蒸汽集中,然后再分配出去。很多场合都是多台锅炉同时使用。使用分汽缸,就会保护锅炉不受下游压力突降的影响。对于不设锅炉而使用集中供汽的场合,分汽缸的作用主要是把主管来的蒸汽分配到各个终端。每个分配管都要安装截止阀,用于控制供汽。因为这里安装的截止阀是要经常开关使用的,所以推荐安装双波纹管密封截止阀。分汽缸下面要安装疏水阀,用于排除集中在其中的冷凝水。因为排放量很大,所以要选用浮球式疏水阀,保证及时快速的排放。系统停用后,里面残存的蒸气就会冷凝。因为分汽缸上有很多立管,所以积存得冷凝水很多。下次启动时,可能造成强烈的水锤。所以,需要安装停机排水阀。还要安装排放阀,用于排除杂质。分汽缸要安装温度计压力表,用于观察压力和温度。有些设计中,还要安装安全阀,用以保护系统安全。

管路

通常蒸汽都采用无缝钢管输送。需要根据流量和压力的不同来选择合适的管径。蒸汽主管的口径是非常重要的,如果太小,足够的蒸汽就不能到达用汽设备,如果管子太大,装置投资就将无必要的多,热损失也要大。

管子的口径受管路两端的压降、流速和流量的影响。两个常用于确定管径的不同公式,一是假设流速固定,另一个是假设压降已知。实际上,只有当管径和流量已知,才能通过流速计算压降或根据压降计算流速。

通常,饱和蒸汽我们都会假设流速在25-30m/s,而过热蒸汽可以考虑40-50m/s。通常,对于较长的输送距离,较低的蒸汽压力,选择管径后,还要计算一下压力损失,以确认是否在允许的范围内。

水锤

蒸汽在输送的过程中,肯定会有一部分冷凝,形成冷凝水。蒸汽的流速通常是20-30m/s。如果有一水团形成,当它随蒸汽沿管运动时就会被加速到这个速度,如果它突然改变方向,水中的动能就能被释放出来,造成机械设备损坏,并会发出砰然的响声,就像管子被敲击一样,这就是水锤,弯头、三通、换热管、阀门等改变流体的方向时,它们都可能受到影响。

所以,管路要设计有向下的坡度,蒸汽和水同向流动。应当避免蒸汽流向高处,因为冷凝水会由于重力作用与蒸汽流向相反而向下流,这会导致冷凝水不会被排除反而与蒸汽混合产生湿蒸汽。如果蒸汽必须垂直走,那么管子应该加粗。这就允许冷凝水能逆着缓慢移动的蒸汽流而向下,蒸汽疏水器和冷凝水集水点应该在提升处或者下降处的最底部,以确保冷凝水能被排除。并且每隔30-50m就要设置一个疏水点,疏水点的结构是很重要的。在一根大口径管上焊一根15毫米或20毫米的小管来排水的作法是常犯的错误,这是绝对无用的。只有非常小的一部分水才从小管中排出。唯有设置大口径排水井才能从小管中排出,理想的做法是使排水井的直径和母管的直径相同。通常主管的疏水都选用热动力式或双金属式疏水阀。

过滤器

过滤器的安装应使过滤网兰处于水平位置(表针的3点或9点位置)。滤器不应将滤网兰安放在低于管子的位置,因为这将形成冷凝水堆积而能导至水锤,并且减少了有效的过滤面积。

变径

同心渐缩管接头不能用在蒸汽管路上,因为它会象堵墙一样限制冷凝水的排除。由此而致的冷凝水积存并会引起水锤。如果管子的直径不得不缩进以安装控制阀和减压阀,那应该用偏心渐缩管接头。

支管

蒸汽供应管从配送主管顶部引出避免冷凝水和污物。

末端排气疏水

蒸汽管路在最初起动时,管路中的空气被蒸汽驱赶到线路的远端,空气必须被迅速排放以允许蒸汽进入配送系统中,蒸汽疏水器可没设计成来排放空气,甚至是这样设计的它也不可能提供初始起动时的排量,所以在蒸汽主管末端应当有一个空气排放阀,以协助蒸汽疏水器快速的排放空气。末端的疏水和停机排放是必不可少的。大部分没有及时排放的冷凝水汇集到末端。停机后,管道内剩余的蒸汽冷凝也会积在这里,所以一定要有停机排放。

膨胀

一个管路内充满蒸汽后会膨胀,因为它的温度会从环境温度上升到蒸汽温度,膨胀数量能相当显著。长度的增加的必须在管路系统中考虑进去,通常的做法是加一些膨胀补偿器和柔性短管,还需要加工管子支承架,导向架和定位架,来控制管子的移动。

保温

安装保温以减少热量损失,减少蒸汽冷凝,并且防止人员烫伤。保温层越厚,保温效果越好,但是投入也越高。要根据保温材料、环境条件等因素,确定经济的保温层厚度。许多用于保温的材料实际上是由数以百万计的空气泡组成的。如果这些空气泡充满水或被压坏,它就失去绝热能力变得无用。所以,所有保温材料都要防水和防坏。