蒸汽系統(tǒng)施工過程中提高系統(tǒng)供熱效率措施探析

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1、蒸汽系統(tǒng)施工過程中提高系統(tǒng)供熱效率措施探析【摘要】：蒸汽系統(tǒng)施工過程中，很多系統(tǒng)附件能否正確安裝將直接影響蒸汽系統(tǒng)的供熱效率。系統(tǒng)中是否存在大量空氣和不凝性氣體，是否存在大量冷凝水都將直接影響系統(tǒng)和設(shè)備使用端的供、換熱效率，從而直接影響蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能性?！娟P(guān)鍵詞】：飽和蒸汽；有效蒸汽壓力；總傳熱系數(shù)；措施中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：1引言蒸汽是應用最廣泛的熱量傳輸載體，系統(tǒng)的供熱效率將直接影響生產(chǎn)效率和運行成本。本文將通過對蒸汽系統(tǒng)換熱原理的理論分析，探討總結(jié)出蒸汽系統(tǒng)施工過程中提高系統(tǒng)供熱

2、效率的方法。2影響因素分析2.1飽和蒸汽含熱量分析蒸汽系統(tǒng)供熱主要是利用飽和蒸汽冷凝成凝結(jié)水釋放的熱量，而飽和蒸汽的一個主要特征就是飽和溫度與壓力是對應的。6例1：0.5Mpa下的飽和蒸汽干度95%，那么95%的0.5Mpa干飽和蒸汽的蒸發(fā)焓，（0.5Mpa飽和蒸汽蒸發(fā)焓2086KJ/Kg，水的焓671KJ/Kg）。通過對比0.5Mpa下干度為95%的飽和蒸汽所含熱量小于干度為100%的飽和蒸汽熱量(2757KJ/Kg)。因此要提高供熱效率首先就是要盡量控制蒸汽系統(tǒng)中冷凝水的含量。2.2有效蒸汽壓力含熱量分析當蒸汽

3、系統(tǒng)開始運行時，管道內(nèi)充滿了空氣和不凝性氣體，這時它們就將在氣體總體積中占一部分比例。根據(jù)道爾頓分壓定理:例2：蒸汽系統(tǒng)表壓0.4Mpa，如果含有空氣25%。這時蒸汽混合物的溫度只有144℃(對應0.3Mpa飽和蒸汽溫度)，而不是0.4Mpa所對應的152℃。這說明混合氣體所攜帶的熱量低于純飽和蒸汽，這不僅對換熱應用有影響，也對那些需要保證最低溫度以確保物理或化學變化的制程都有很大的影響。2.3蒸汽換熱分析蒸汽換熱器的工作原理是通過一次側(cè)蒸汽與二次側(cè)被加熱介質(zhì)進行熱交換從而達到換熱的目的，理想狀態(tài)下蒸汽通過換熱器金

4、屬加熱面將熱量傳遞給被加熱介質(zhì)，但實際是在傳熱過程中金屬板不是唯一的熱阻，蒸汽還會存在空氣膜、冷凝水膜、污垢層。根據(jù)熱力學方程：Q單位時間傳遞的熱量(W/㎡)6A換熱面積(㎡)∆T溫差(℃)R熱阻((㎡∙℃)/W)障礙物厚度(m)K導熱系數(shù)(W/(m∙℃))通過以上分析結(jié)合公式，我們可以分析出影響換熱效率的熱阻。表2.3-1各種材料典型導熱系數(shù)例3：考慮一臺汽水換熱器蒸汽側(cè)的空氣膜、冷凝水膜、蒸汽側(cè)污垢層厚度0.2mm，水側(cè)的污垢層0.1mm，水膜0.05mm。汽水換熱器內(nèi)部各層

5、熱阻(1)各介質(zhì)在系統(tǒng)中同時存在時：(2)當排除系統(tǒng)中的空氣和冷凝水時：(3)當排除蒸汽側(cè)和水側(cè)污垢時：6通過計算結(jié)果我們可以看出當排除系統(tǒng)中的空氣和冷凝水時導熱系數(shù)提高了11倍，而當去除污垢層后導熱系數(shù)又提高了4倍。因此空氣膜、冷凝水膜、污垢層的厚度就是影響換熱器效率的關(guān)鍵因素。當然在蒸汽系統(tǒng)實際運行的環(huán)境下，完全消除這些物質(zhì)的存在是不可能的，但是我們采取措施來減少各介質(zhì)層厚度的目標。3提高供熱效率的施工措施3.1管路的正確安裝(1)保證管道具有正確的坡度和坡向，在安裝管道支架時，應嚴格控制測量標高，使支架上表面

6、處在同一條坡度線上，管道敷設(shè)時應用水平尺進行測量。當管道稍又起伏時可用墊鐵找坡，對于蒸汽管道坡度應在2‰。(2)正確布置支架間距，防止管道過長下?lián)?，造成冷凝水低點聚集形成水錘。(3)分支管道安裝時應從蒸汽主管上方取蒸汽，從側(cè)面和底部取蒸汽會使主管的冷凝水和雜質(zhì)隨蒸汽一起進入支管。(4)管道系統(tǒng)安裝時還應該注意一下各個問題：a.水平管道上不得使用同心變徑，應使用偏心異徑并保證低平。b.選擇過濾精度高的過濾器一般推薦100目Y型過濾器，在蒸汽水平管上安裝時過濾網(wǎng)應水平安裝。6c.管道提升處，彎頭下沉部位應做好支撐，并在

7、提升前加裝疏水裝置。d.管道下降段進入設(shè)備前，應加裝一套疏水裝置。e.對蒸汽品質(zhì)要求較高的設(shè)備前應加裝。f.除管道系統(tǒng)按設(shè)計要求保溫外，還應該對截止閥，減壓閥組，汽水分離器等管道系統(tǒng)附件，可選用閥門專用軟質(zhì)保溫套進行保溫，從而減少閥門附件的熱量損失，減少冷凝水產(chǎn)生。3.2正確安裝疏水器疏水閥是自動阻汽排水設(shè)備，疏水閥安裝時應符合以下要求：(1)疏水點必須要保證冷凝水能到達蒸汽疏水閥。(2)疏水閥組應安裝在靠近用熱設(shè)備或管道及凝結(jié)水排出口之下，便于檢修的地方。(3)疏水閥體應垂直安裝，不得傾斜，利阻汽排水，使介質(zhì)流向

8、同閥體標示一致。(4)疏水閥體組裝時，要設(shè)置好旁通、檢查管、單向閥和過濾器，要便于檢修拆卸。3.3合理布置排氣閥安裝管道系統(tǒng)時應在主管道提升段或被分隔區(qū)域的最高點、垂直安裝的方形補償器的最高點，管道系統(tǒng)的末端安裝排氣閥。排氣閥應連接安裝一根管路將其引至安全的區(qū)域排放。4結(jié)論6在蒸汽管道施工過程中實施這些措施，可以消除因施工不當對系統(tǒng)造成的不良后果，也對蒸汽系