แผนภาพเครือข่ายแสดงในรูป 8
ข้าว. 8. แผนภาพการออกแบบท่อส่งไอน้ำ: I–IV – สมาชิก; 1–4 – จุดสำคัญ
สูตรที่ใช้ในการกำหนดการสูญเสียทางไฮดรอลิกสำหรับทั้งของเหลวและไอน้ำจะเหมือนกัน
คุณสมบัติที่โดดเด่นท่อส่งไอน้ำ - โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของไอน้ำ
1. กำหนดค่าโดยประมาณของการสูญเสียความเสียดทานจำเพาะในพื้นที่ตั้งแต่แหล่งความร้อนไปจนถึงจุดบริโภคที่ไกลที่สุด IV, Pa/m:
.
นี่คือความยาวรวมของส่วนที่ 1 – 2 – 3 – IV; α – ส่วนแบ่งของการสูญเสียแรงดันในความต้านทานเฉพาะที่ เท่ากับ 0.7 สำหรับเส้นหลักที่มีตัวชดเชยรูปตัว U ซึ่งมีส่วนโค้งเชื่อมและเส้นผ่านศูนย์กลางที่คาดหวัง (ตารางที่ 16)
ตารางที่ 16
ค่าสัมประสิทธิ์ α เพื่อกำหนดความยาวเท่ากันสำหรับท่อไอน้ำ
| ประเภทของข้อต่อขยาย | เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของท่อ ดี,มม | ค่าสัมประสิทธิ์ α | |
| สำหรับสายไอน้ำ | สำหรับเครือข่ายทำน้ำร้อนและท่อคอนเดนเสท | ||
| ทางหลวงขนส่ง | |||
| กล่องบรรจุ P- | ≤1000 | 0,2 | 0,2 |
| มีรูปทรงโค้งงอ: | |||
| งอ | ≤300 | 0,5 | 0,3 |
| 200–350 | 0,7 | 0,5 | |
| รอย | 400–500 600–1000 | 0,9 1,2 | 0,7 |
| เครือข่ายการทำความร้อนแบบแยกส่วน |
ท้ายตาราง. 16
2. กำหนดความหนาแน่นของไอ:
3. ใช้โนโมแกรมค้นหาเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นไอน้ำ (ภาคผนวก 6)
4. การสูญเสียแรงดันตามจริง Pa/m:
(117)
5. ความเร็วไอน้ำจริง:
เราตรวจสอบกับตาราง 17.
ตารางที่ 17
ความเร็วสูงสุดของการเคลื่อนที่ของไอน้ำในท่อไอน้ำ
7. ความยาวเท่ากันทั้งหมดในส่วนต่างๆ:
(119)
โดยที่ผลรวมของค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานเฉพาะที่ (ดูตารางที่ 8)
8. กำหนดความยาวส่วน:
9. การสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทานและความต้านทานในพื้นที่:
(121)
10. แรงดันไอน้ำที่ส่วนท้ายของส่วน:
(122)
ข้อมูลการคำนวณสรุปไว้ในตาราง 18 ตามโครงการ.
ตารางที่ 18
การคำนวณไฮดรอลิกของโครงข่ายไอน้ำ
| หมายเลขแปลง | ปริมาณการใช้ไอน้ำ D | ขนาดท่อ มม | ความยาวส่วน, ม | ความเร็วไอน้ำ ωТ, m/s | การสูญเสียแรงดันแรงเสียดทานจำเพาะ Pa/m | ความหนาแน่นเฉลี่ยโดยประมาณ ρ เฉลี่ย, กก./ลบ.ม. 3 | ความเร็วไอน้ำ เมตร/วินาที | การสูญเสียแรงดัน | จุดสิ้นสุดของส่วน | ความหนาแน่นไอน้ำเฉลี่ย ρav, กก./ลบ.ม | การสูญเสียแรงดันรวมจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน MPa | ||||||||
| ไทย | กิโลกรัม/วินาที | ข้อความแบบมีเงื่อนไข d y | เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก * ความหนาของผนัง; dn* ส | ตามแผน l | เทียบเท่ากับความต้านทานในท้องถิ่น l E | ลดลง l pr =l+ l E | ความดัน p N, MPa | ความหนาแน่น ρ N, กก./ลบ.ม. 3 | Pa/m เฉพาะ | บนเว็บไซต์ปา | ความดัน pK, MPa | ความหนาแน่น ρK, กก./ลบ.ม. 3 | |||||||
| ที่ ρ= 2.45 กก./ลบ.ม. 3 | ที่ ρ เฉลี่ย | ||||||||||||||||||
การคำนวณท่อส่งไอน้ำ
α – 0.3 ...0.6 (123)
ใช้สูตรค้นหาเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ:
(124)
เราตั้งค่าความเร็วของไอน้ำในท่อ จากสมการการไหลของไอน้ำ – σ=ωrFค้นหาเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อตาม GOST เลือกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในใกล้เคียงที่สุด มีการระบุการสูญเสียเชิงเส้นเฉพาะและประเภทของความต้านทานเฉพาะ และคำนวณความยาวที่เท่ากัน กำหนดแรงดันที่ปลายท่อ การสูญเสียความร้อนในพื้นที่ออกแบบคำนวณโดยใช้การสูญเสียความร้อนมาตรฐาน:
(125)
โดยที่ คือการสูญเสียความร้อนต่อหน่วยความยาวที่อุณหภูมิไอน้ำที่กำหนด และ สิ่งแวดล้อมโดยคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนในส่วนรองรับ วาล์ว ฯลฯ
หากพิจารณาโดยไม่คำนึงถึงการสูญเสีย ความร้อนบนส่วนรองรับ วาล์ว ฯลฯ
ที่ไหน ค่าเฉลี่ย – อุณหภูมิเฉลี่ยคู่รักในสถานที่ 0 C, ที 0 – อุณหภูมิโดยรอบ ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้ง 0 C สำหรับการติดตั้งเหนือพื้นดิน ที 0 == เสื้อ H0, สำหรับการติดตั้งแบบไม่มีช่องใต้ดิน ที 0 = ที กรัม(อุณหภูมิดินที่ความลึกของการวาง) เมื่อวางในช่องทะลุและกึ่งผ่าน เสื้อ 0 ==40–50°ซ.
เมื่อวางในช่องเปลี่ยนผ่าน เสื้อ 0 = 5°ซ จากการสูญเสียความร้อนที่พบ การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีของไอน้ำในส่วนนี้และค่าของเอนทัลปีของไอน้ำที่ส่วนท้ายของส่วนจะถูกกำหนด:
ขึ้นอยู่กับค่าที่พบของความดันไอน้ำและเอนทาลปีที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของส่วน ค่าใหม่ของความหนาแน่นไอน้ำเฉลี่ยจะถูกกำหนด (แบบฟอร์ม 128)
หากค่าความหนาแน่นใหม่แตกต่างจากค่าที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มากกว่า 3% การคำนวณการตรวจสอบจะถูกทำซ้ำพร้อมชี้แจงให้ชัดเจนพร้อมกันและ อาร์ แอล:
(128)
หากคุณให้น้ำร้อนในภาชนะเปิดที่ ความดันบรรยากาศจากนั้นอุณหภูมิของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งมวลน้ำทั้งหมดอุ่นขึ้นและเดือด ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน น้ำจะระเหยออกจากพื้นผิวเปิด ในระหว่างการต้ม ไอน้ำจากน้ำจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่ให้ความร้อนและบางส่วนทั่วทั้งปริมาตรของของเหลว อุณหภูมิของน้ำยังคงที่ (เท่ากับประมาณ 100 °C ในกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา) แม้ว่าจะมีการจ่ายความร้อนจากภายนอกไปยังถังอย่างต่อเนื่องก็ตาม ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการต้มความร้อนที่จ่ายไปจะใช้ในการแยกอนุภาคน้ำและก่อตัวเป็นไอน้ำจากพวกมัน
เมื่อน้ำร้อนในภาชนะปิด อุณหภูมิของน้ำจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งน้ำเดือดเท่านั้น ไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากน้ำจะสะสมอยู่ที่ส่วนบนของถังเหนือผิวน้ำ อุณหภูมิของมันเท่ากับอุณหภูมิของน้ำเดือด ไอน้ำดังกล่าวเรียกว่าอิ่มตัว
หากไม่ได้เอาไอน้ำออกจากถังและการจ่ายความร้อน (จากภายนอก) ยังคงดำเนินต่อไป ความดันในปริมาตรทั้งหมดของถังจะเพิ่มขึ้น เมื่อความดันเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของน้ำเดือดและไอน้ำที่เกิดขึ้นก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน มีการทดลองพบว่าแรงดันแต่ละอันมีอุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัวและมีจุดเดือดของน้ำเท่ากัน และมีปริมาตรไอน้ำจำเพาะของตัวเองด้วย
ดังนั้น ที่ความดันบรรยากาศ (0.1 MPa) น้ำจึงเริ่มเดือดและกลายเป็นไอน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 100 °C (แม่นยำยิ่งขึ้นที่ 99.1 °C) ที่ความดัน 0.2 MPa - ที่ 120 °C; ที่ความดัน 0.5 MPa - ที่ 151.1 °C; ที่ความดัน 10 MPa - ที่ 310 °C จากตัวอย่างข้างต้น เห็นได้ชัดว่าเมื่อความดันเพิ่มขึ้น จุดเดือดของน้ำและอุณหภูมิไอน้ำอิ่มตัวที่เท่ากันจะเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ปริมาตรไอน้ำจำเพาะจะลดลงตามความดันที่เพิ่มขึ้น
ที่ความดัน 22.5 MPa น้ำร้อนจะกลายเป็นไอน้ำอิ่มตัวทันที ดังนั้นความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอที่ความดันนี้จึงเป็นศูนย์ แรงดันไอน้ำ 22.5 MPa เรียกว่าวิกฤต
หากไอน้ำอิ่มตัวเย็นลง ก็จะเริ่มควบแน่นเช่น จะกลายเป็นน้ำ ขณะเดียวกันก็จะปล่อยความร้อนจากการกลายเป็นไอไปยังตัวทำความเย็น ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในระบบ เครื่องทำความร้อนด้วยไอน้ำซึ่งไอน้ำอิ่มตัวมาจากห้องหม้อไอน้ำหรือท่อไอน้ำหลัก ที่นี่มันถูกระบายความร้อนด้วยอากาศในห้องปล่อยความร้อนออกไปในอากาศเนื่องจากส่วนหลังจะร้อนขึ้นและไอน้ำควบแน่น
สถานะของไอน้ำอิ่มตัวนั้นไม่เสถียรมาก: การเปลี่ยนแปลงความดันและอุณหภูมิแม้เพียงเล็กน้อยก็นำไปสู่การควบแน่นของไอน้ำบางส่วน หรือในทางกลับกัน เกิดการระเหยของหยดน้ำที่อยู่ในไอน้ำอิ่มตัว ไอน้ำอิ่มตัวที่ปราศจากหยดน้ำโดยสิ้นเชิงเรียกว่าอิ่มตัวแบบแห้ง ไอน้ำอิ่มตัวที่มีหยดน้ำเรียกว่าเปียก
ไอน้ำอิ่มตัวซึ่งมีอุณหภูมิสอดคล้องกับความดันบางอย่างจะถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ
ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำจัดประเภทตามเกณฑ์ต่อไปนี้:
ตามแรงดันไอน้ำเริ่มต้น - ระบบ ความดันต่ำ(กระท่อมของคุณ
วิธีการส่งกลับคอนเดนเสท - ระบบที่มีการส่งกลับด้วยแรงโน้มถ่วง (ปิด) และระบบส่งกลับคอนเดนเสทโดยใช้ปั๊มป้อน (เปิด)
แผนภาพการออกแบบสำหรับการวางท่อเป็นระบบที่มีการวางท่อส่งไอน้ำแบบกระจายบน, ล่างและกลางตลอดจนการวางท่อคอนเดนเสทแบบแห้งและเปียก
แผนภาพของระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำพร้อมท่อไอน้ำด้านบนแสดงไว้ในรูปที่ 1 1, ก. ไอน้ำอิ่มตัวที่เกิดขึ้นในหม้อไอน้ำ 1 ผ่านห้องอบไอน้ำ (ตัวแยก) 12 เข้าสู่ท่อไอน้ำ 5 จากนั้นเข้าสู่อุปกรณ์ทำความร้อน 7 ที่นี่ไอน้ำจะปล่อยความร้อนผ่านผนังของอุปกรณ์ไปสู่อากาศที่ร้อน ห้องและกลายเป็นคอนเดนเสท ส่วนหลังไหลผ่านสายคอนเดนเสทกลับ 10 ลงในหม้อไอน้ำ 1 เพื่อเอาชนะแรงดันไอน้ำในหม้อไอน้ำเนื่องจากแรงดันของคอลัมน์คอนเดนเสทซึ่งคงไว้ที่ความสูง 200 มม. สัมพันธ์กับระดับน้ำในถังไอน้ำ 12
รูปที่ 1 ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำ:ก - แผนภาพของระบบที่มีการวางท่อไอน้ำด้านบน b - ตัวยกที่มีการกระจายไอน้ำต่ำ 1 - หม้อไอน้ำ; 2 - วาล์วไฮดรอลิก; 3 - แก้วตวงน้ำ 4 - ท่ออากาศ; 5 - ท่อจ่ายไอน้ำ; 6 - วาล์วไอน้ำ; 7 - อุปกรณ์ทำความร้อน; 8 - ทีพร้อมปลั๊ก; 9 - สายคอนเดนเสทแห้ง 10 - สายคอนเดนเสทเปียก 11 - ไปป์ไลน์การแต่งหน้า; 12 - ถังไอน้ำ; 13 - บายพาสลูป
มีการติดตั้งท่อ 4 ไว้ที่ส่วนบนของท่อคอนเดนเสทส่งคืน 10 ซึ่งเชื่อมต่อกับบรรยากาศเพื่อทำการไล่อากาศในขณะที่เริ่มเดินเครื่องและเลิกใช้งานระบบ
ควบคุมระดับน้ำในถังไอน้ำโดยใช้กระจกเกจวัดน้ำ 3 เพื่อป้องกันแรงดันไอน้ำในระบบเพิ่มขึ้นเหนือระดับที่กำหนด จึงติดตั้งวาล์วไฮดรอลิก 2 โดยมีความสูงของของเหลวทำงานเท่ากับ h
ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำถูกปรับโดยใช้วาล์วไอน้ำ 6 และควบคุมที 8 ด้วยปลั๊ก เพื่อให้มั่นใจว่าระหว่างการทำงาน หม้อไอน้ำในโหมดการออกแบบ อุปกรณ์ทำความร้อนแต่ละเครื่องจะได้รับไอน้ำในปริมาณมากจนมีเวลาที่จะควบแน่นจนหมด ในกรณีนี้ ในทางปฏิบัติแล้วไม่มีการสังเกตการปล่อยไอน้ำจากแท่นควบคุมที่เปิดก่อนหน้านี้ และความน่าจะเป็นที่คอนเดนเสท "ทะลุ" เข้าไปในท่ออากาศ 4 นั้นน้อยมาก การสูญเสียคอนเดนเสทในระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำจะได้รับการชดเชยโดยการเติมถังหม้อไอน้ำด้วยน้ำที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษ (ปราศจากเกลือที่มีความกระด้าง) ที่จ่ายผ่านท่อ 11
ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำตามที่ระบุไว้แล้วมาพร้อมกับการเชื่อมต่อท่อไอน้ำบนและล่าง ข้อเสียของการกระจายไอน้ำที่ต่ำกว่า (รูปที่ 1, b) คือคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นในตัวยกและตัวยกแนวตั้งจะไหลไปทางไอน้ำ และบางครั้งก็ปิดกั้นแนวไอน้ำ ทำให้เกิดแรงกระแทกแบบไฮดรอลิก การระบายน้ำคอนเดนเสทที่เงียบกว่าจะเกิดขึ้นหากวางท่อไอน้ำ 5 โดยมีความลาดเอียงไปทางทิศทางการเคลื่อนที่ของไอน้ำ และวางท่อคอนเดนเสท 9 ไปทางหม้อไอน้ำ เพื่อระบายคอนเดนเสทที่เกี่ยวข้องจากท่อไอน้ำไปยังท่อคอนเดนเสท ระบบจะติดตั้งลูปบายพาสพิเศษ 13
หากเครือข่ายการให้ความร้อนด้วยไอน้ำมีการแตกแขนงขนาดใหญ่คอนเดนเสทจะถูกระบายโดยแรงโน้มถ่วงลงในถังรวบรวมพิเศษ 3 (รูปที่ 2) จากจุดที่ปั๊ม 8 สูบเข้าไปในหม้อไอน้ำ 1 ปั๊มจะทำงานเป็นระยะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงใน ระดับน้ำในถังไอน้ำ 2 รูปแบบการทำความร้อนนี้เรียกว่าเปิด ตามกฎแล้วเพื่อแยกคอนเดนเสทออกจากไอน้ำจะใช้กับดักคอนเดนเสท (หม้อคอนเดนเสท) 7 ส่วนหลังส่วนใหญ่มักจะมีการออกแบบแบบลอยหรือสูบลม (รูปที่ 3)
รูปที่ 2 โครงการบังคับส่งคืนคอนเดนเสท: 1 - หม้อไอน้ำ; 2 - ถังไอน้ำ; 3 - ถังเก็บคอนเดนเสท; 4 - ท่ออากาศ; 5 - เส้นบายพาส; 6 - วาล์วไอน้ำ; 7 - ท่อระบายน้ำคอนเดนเสท; 8 - ปั๊มแต่งหน้า; 9 - เช็ควาล์ว
กับดักไอน้ำแบบลอย (ดูรูปที่ 3, b) ทำงานในลักษณะนี้ ไอน้ำและคอนเดนเสทผ่านรูทางเข้าเข้าไปใต้ลูกลอย 3 ซึ่งเชื่อมต่อด้วยคันโยกกับบอลวาล์ว 4 ลูกลอย 3 มีรูปทรงเป็นฝาปิด ภายใต้แรงดันไอน้ำ มันจะลอยขึ้น ปิดบอลวาล์ว 4 คอนเดนเสทจะเต็มห้องทั้งหมดของกับดักคอนเดนเสท ในกรณีนี้ ไอน้ำใต้วาล์วควบแน่นและลูกลอยจะจมลง เพื่อเปิดบอลวาล์ว คอนเดนเสทจะถูกระบายออกตามทิศทางที่ลูกศรชี้ จนกระทั่งไอน้ำส่วนใหม่สะสมอยู่ใต้ฝากระโปรงทำให้ฝากระโปรงลอย จากนั้นจึงทำซ้ำวงจรการทำงานของกับดักคอนเดนเสท
รูปที่ 3 กับดักไอน้ำ:เอ – สูบลม; ข – ลอย; 1 – สูบลม; 2 – ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ 3 – ลอย (ฝาพลิกคว่ำ); 4 – บอลวาล์ว
ที่สถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีผู้บริโภคไอน้ำในการผลิต ความดันโลหิตสูง, ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำเชื่อมต่อกับท่อทำความร้อนโดยใช้วงจรแรงดันสูง (รูปที่ 4) ไอน้ำจากห้องหม้อไอน้ำของคุณเองหรือเขตจะเข้าสู่หวีกระจาย 1 ซึ่งควบคุมความดันโดยเกจวัดความดัน 3 จากนั้นไอน้ำ 2 อันจะถูกส่งผ่านสายไอน้ำที่ขยายจากหวี 1 ไปยังผู้บริโภคการผลิตและผ่านสายไอน้ำ T1 - ถึง ผู้บริโภคระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ ท่อไอน้ำ T1 เชื่อมต่อกับหวีทำความร้อนด้วยไอน้ำ 6 และหวี 6 เชื่อมต่อกับหวี 1 ผ่านวาล์วลดแรงดัน 4 วาล์วลดความดันจะควบคุมไอน้ำให้มีความดันไม่เกิน 0.3 MPa การกำหนดเส้นทางของท่อส่งไอน้ำแรงดันสูงสำหรับระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำมักจะดำเนินการที่ด้านบน เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำและพื้นผิวทำความร้อน อุปกรณ์ทำความร้อนระบบเหล่านี้ค่อนข้างเล็กกว่าระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำ
รูปที่ 4 แผนภาพการทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันสูง: 1 - หวีกระจาย; 2 - สายไอน้ำ; 3 - เกจวัดความดัน; 4 - วาล์วลดความดัน; 5 - บายพาส (เส้นบายพาส); 6 - หวีระบบทำความร้อน; 7 - สินค้า วาล์วนิรภัย- 8 - การสนับสนุนคงที่; 9 - ตัวชดเชย; 10 - วาล์วไอน้ำ; 11 - สายคอนเดนเสท; 12 - ท่อระบายน้ำคอนเดนเสท
ข้อเสียของระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำคือความยากลำบากในการควบคุมเอาต์พุตความร้อนของอุปกรณ์ทำความร้อนซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากเกินไปในช่วงฤดูร้อน
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสำหรับระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำคำนวณแยกต่างหากสำหรับท่อไอน้ำและคอนเดนเสท เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำแรงดันต่ำถูกกำหนดในลักษณะเดียวกับในระบบทำน้ำร้อน การสูญเสียแรงดันในวงแหวนการไหลเวียนหลักของระบบ? p pk, Pa คือผลรวมของความต้านทาน (การสูญเสียแรงดัน) ของทุกส่วนที่รวมอยู่ในวงแหวนนี้:
โดยที่ n คือเศษส่วนของการสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทาน การสูญเสียทั้งหมดในวงแหวน; ?I คือความยาวรวมของส่วนต่างๆ ของวงแหวนหมุนเวียนหลัก m
จากนั้นจึงกำหนดแรงดันไอน้ำที่ต้องการในหม้อไอน้ำ p k ซึ่งควรรับประกันการเอาชนะการสูญเสียแรงดันในวงแหวนหมุนเวียนหลัก ในระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำ ความแตกต่างของแรงดันไอน้ำในหม้อไอน้ำและด้านหน้าอุปกรณ์ทำความร้อนจะใช้เพื่อเอาชนะความต้านทานของท่อไอน้ำเท่านั้น และคอนเดนเสทจะส่งคืนตามแรงโน้มถ่วง เพื่อเอาชนะความต้านทานของอุปกรณ์ทำความร้อนจึงจัดให้มีแรงดันสำรองที่ p = 2,000 Pa สูตรสามารถกำหนดการสูญเสียแรงดันไอน้ำจำเพาะได้
โดยที่ 0.9 คือค่าของสัมประสิทธิ์ที่คำนึงถึงแรงดันสำรองเพื่อเอาชนะการต่อต้านที่ไม่สามารถนับได้
สำหรับระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำ เศษส่วนของการสูญเสียแรงเสียดทาน n จะเป็น 0.65 และสำหรับระบบแรงดันสูง - 0.8 ค่าของการสูญเสียแรงดันเฉพาะที่คำนวณโดยใช้สูตร (3) ควรเท่ากับหรือหลายค่า มูลค่าที่มากขึ้นกำหนดโดยสูตร (2)
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำถูกกำหนดโดยคำนึงถึงการสูญเสียแรงดันเฉพาะที่คำนวณได้และภาระความร้อนของแต่ละส่วนการออกแบบ
เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางพิเศษในหนังสืออ้างอิงหรือโนโมแกรม (รูปที่ 5) ที่รวบรวมไว้สำหรับค่าเฉลี่ยของความหนาแน่นของไอน้ำแรงดันต่ำ เมื่อออกแบบระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำ ควรคำนึงถึงความเร็วไอน้ำในท่อไอน้ำโดยคำนึงถึงคำแนะนำที่ให้ไว้ในตาราง 1 1.
ตารางที่ 1. ความเร็วไอน้ำในท่อไอน้ำ
เทคนิคที่เหลือ. การคำนวณไฮดรอลิกท่อไอน้ำแรงดันต่ำและความต้านทานของวงแหวนหมุนเวียนนั้นคล้ายคลึงกับการคำนวณท่อสำหรับระบบทำน้ำร้อน
สะดวกในการคำนวณเส้นคอนเดนเสทสำหรับระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำโดยใช้ส่วนบนที่แสดงในรูปที่ 1 5 โนโมแกรม
รูปที่ 5 โนโมแกรมสำหรับคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำและท่อคอนเดนเสทแรงโน้มถ่วง
เมื่อคำนวณท่อไอน้ำสำหรับระบบทำความร้อนแรงดันสูงจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรไอน้ำเนื่องจากความดันและปริมาตรที่ลดลงระหว่างการขนส่งเนื่องจากการควบแน่นที่เกี่ยวข้อง
การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางดำเนินการตามค่าพารามิเตอร์ไอน้ำต่อไปนี้: ความหนาแน่น 1 กก./ลบ.ม. 3 ; ความดัน 0.08 MPa; อุณหภูมิ 116.3 °C; ความหนืดจลนศาสตร์ 21 10 6 m 2 /s สำหรับพารามิเตอร์ไอน้ำที่ระบุ เราได้รวบรวมตารางพิเศษและสร้างโนโมแกรมเพื่อให้คุณสามารถเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำได้ หลังจากเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางแล้ว การสูญเสียแรงดันจำเพาะเนื่องจากแรงเสียดทานจะถูกคำนวณใหม่โดยคำนึงถึงพารามิเตอร์ที่แท้จริงของระบบที่ออกแบบโดยใช้สูตร
โดยที่ v คือความเร็วไอน้ำที่ได้จากตารางการคำนวณหรือโนโมแกรม
เมื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำสั้น มักจะใช้วิธีการที่เรียบง่าย โดยคำนวณตามอัตราการไหลของไอน้ำสูงสุดที่อนุญาต
ถึง ผลประโยชน์การดำเนินงานระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำประกอบด้วย: ความสะดวกในการนำระบบไปใช้งาน; ขาด ปั๊มหมุนเวียน- การใช้โลหะต่ำ ความเป็นไปได้ของการใช้ไอน้ำเสียในบางกรณี
ข้อเสียของระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำคือ: ความทนทานต่ำของท่อเนื่องจากการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวภายในที่เกิดจาก อากาศชื้นในช่วงระยะเวลาที่ไอน้ำถูกตัด เสียงที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของไอน้ำด้วยความเร็วสูงผ่านท่อ แรงกระแทกไฮดรอลิกบ่อยครั้งจากการเคลื่อนที่ที่กำลังจะมาถึงของคอนเดนเสทที่เกี่ยวข้องในการยกท่อไอน้ำ คุณภาพสุขอนามัยและสุขอนามัยต่ำเนื่องจาก อุณหภูมิสูงพื้นผิวของอุปกรณ์ทำความร้อนและท่อ (มากกว่า 100 °C) การเผาไหม้ของฝุ่น และความเป็นไปได้ที่จะเกิดแผลไหม้ต่อผู้คน
ใน สถานที่ผลิตกับ ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นการทำความร้อนด้วยไอน้ำไม่สามารถใช้เพื่อให้อากาศสะอาดตลอดจนในอาคารที่พักอาศัย สาธารณะ ฝ่ายบริหารและฝ่ายบริหาร ระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำสามารถใช้ได้เฉพาะในสถานที่อุตสาหกรรมที่ไม่เกิดเพลิงไหม้และไม่ระเบิดและมีผู้เช่าระยะสั้นเท่านั้น
สายไอน้ำ- ท่อส่งไอน้ำ
ท่อส่งไอน้ำได้รับการติดตั้งที่ไซต์ต่อไปนี้:
1. สถานประกอบการที่ใช้ไอน้ำเพื่อจัดหาไอน้ำในกระบวนการ (ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงาน) ผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็ก, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงานแปรรูปปลา, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงรีดนม, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงานเภสัชกรรม, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงานเครื่องสำอาง, ระบบไอน้ำคอนเดนเสทในโรงงานซักรีด)
2.ในระบบทำความร้อนด้วยไอน้ำของโรงงานและ สถานประกอบการอุตสาหกรรม- ถูกนำมาใช้ในอดีตแต่ยังคงใช้อยู่ในองค์กรหลายแห่ง ตามกฎแล้ว บ้านหม้อไอน้ำของโรงงานถูกสร้างขึ้นตามแบบมาตรฐานโดยใช้หม้อไอน้ำ DKVR สำหรับการจ่ายไอน้ำในกระบวนการและการทำความร้อน ปัจจุบันแม้ในสถานประกอบการและโรงงานที่ไม่มีความต้องการไอน้ำในกระบวนการ แต่การให้ความร้อนยังคงดำเนินการด้วยไอน้ำ ในบางกรณี จะไม่มีประสิทธิภาพหากไม่มีการควบแน่นกลับ
3. ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเพื่อจ่ายไอน้ำให้กับกังหันไอน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า
ท่อไอน้ำทำหน้าที่ถ่ายโอนไอน้ำจากห้องหม้อไอน้ำ (หม้อต้มไอน้ำและเครื่องกำเนิดไอน้ำ) ไปยังผู้ใช้ไอน้ำ
องค์ประกอบหลักของท่อส่งไอน้ำคือ:
1.ท่อเหล็ก
2. องค์ประกอบการเชื่อมต่อ(ส่วนโค้ง ส่วนโค้ง หน้าแปลน ตัวชดเชยการขยายตัวเนื่องจากความร้อน)
3. วาล์วปิดและปิดและควบคุม (วาล์วประตู, วาล์ว, วาล์ว)
4. อุปกรณ์สำหรับกำจัดคอนเดนเสทออกจากท่อไอน้ำ - กับดักคอนเดนเสท, ตัวแยก,
5. อุปกรณ์สำหรับลดแรงดันไอน้ำตามค่าที่ต้องการ - เครื่องควบคุมแรงดัน
6. ตัวกรองสิ่งสกปรกทางกลพร้อมองค์ประกอบตัวกรองแบบถอดเปลี่ยนได้สำหรับทำความสะอาดไอน้ำที่ด้านหน้าวาล์วลดแรงดัน
7. องค์ประกอบการยึด - ส่วนรองรับแบบเลื่อนและส่วนรองรับแบบคงที่, ระบบกันสะเทือนและการยึด,
8. ฉนวนกันความร้อนของท่อไอน้ำ - ใช้หินบะซอลต์ทนอุณหภูมิ ขนแร่ Rockwool หรือ Parok ก็ใช้ใยหินใยหินเช่นกัน
9.เครื่องมือควบคุมและวัด (instrumentation) - เกจวัดความดันและเครื่องวัดอุณหภูมิ
ข้อกำหนดสำหรับการออกแบบ การก่อสร้าง วัสดุ การผลิต การติดตั้ง การซ่อมแซม และการทำงานของท่อส่งไอน้ำได้รับการควบคุมโดยเอกสารกำกับดูแล
-ท่อขนส่งไอน้ำที่มีแรงดันใช้งานมากกว่า 0.07 MPa (0.7 kgf/cm2) อยู่ภายใต้ “กฎสำหรับการก่อสร้างและ การดำเนินงานที่ปลอดภัยท่อส่งไอน้ำและ น้ำร้อน"(ปบี 10-573-03)
-การคำนวณความแข็งแรงของท่อส่งไอน้ำดังกล่าวดำเนินการตาม "มาตรฐานสำหรับการคำนวณความแข็งแรงของหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่และท่อส่งไอน้ำและน้ำร้อน" (RD 10-249-98)
ท่อส่งไอน้ำถูกกำหนดเส้นทางโดยคำนึงถึง ความเป็นไปได้ทางเทคนิคการวางตามเส้นทางการวางที่สั้นที่สุดเพื่อลดการสูญเสียความร้อนและพลังงานอันเนื่องมาจากความยาวของการวางและความต้านทานทางอากาศพลศาสตร์ของเส้นทางไอน้ำ
การเชื่อมต่อองค์ประกอบท่อส่งไอน้ำทำได้โดยการเชื่อมข้อต่อ อนุญาตให้ติดตั้งหน้าแปลนเมื่อติดตั้งท่อไอน้ำเพื่อเชื่อมต่อท่อไอน้ำเข้ากับข้อต่อเท่านั้น
ส่วนรองรับและที่แขวนท่อส่งไอน้ำสามารถเคลื่อนย้ายหรือแก้ไขได้ ระหว่างเพื่อนบ้าน รองรับคงที่ในส่วนตรงจะมีการติดตั้งตัวชดเชยรูปพิณหรือรูปตัวยู] ซึ่งช่วยลดผลที่ตามมาของการเสียรูปของท่อไอน้ำภายใต้อิทธิพลของความร้อน (ท่อส่งไอน้ำ 1 ม. ยาวขึ้นโดยเฉลี่ย 1.2 มม. เมื่อถูกความร้อน 100° ).
ท่อส่งไอน้ำได้รับการติดตั้งด้วยความลาดชันและมีการติดตั้งกับดักคอนเดนเสทที่จุดต่ำสุดเพื่อกำจัดคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นในท่อ ส่วนแนวนอนของท่อส่งไอน้ำจะต้องมีความลาดเอียงอย่างน้อย 0.004 ที่ทางเข้าท่อส่งไอน้ำถึงโรงงานที่ทางออกของท่อส่งไอน้ำจากห้องหม้อไอน้ำด้านหน้าอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำจะมีการติดตั้งตัวแยกไอน้ำพร้อมกับดักคอนเดนเสท .
องค์ประกอบทั้งหมดของท่อส่งไอน้ำจะต้องหุ้มด้วยฉนวนกันความร้อน ฉนวนกันความร้อนปกป้องบุคลากรจากการถูกไฟไหม้ ฉนวนกันความร้อนป้องกันการควบแน่นมากเกินไป
ท่อส่งไอน้ำเป็นสถานที่ผลิตที่เป็นอันตรายและต้องลงทะเบียนกับหน่วยงานทะเบียนและกำกับดูแลเฉพาะทาง (ในรัสเซีย - แผนกอาณาเขตของ Rostechnadzor) การอนุญาตให้ใช้งานท่อส่งไอน้ำที่ติดตั้งใหม่จะออกให้หลังจากการลงทะเบียนและการตรวจสอบทางเทคนิคแล้ว
ความหนาของผนังท่อส่งไอน้ำตามเงื่อนไขความแรงต้องไม่น้อยกว่าตำแหน่งใด
P - ออกแบบแรงดันไอน้ำ
D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อไอน้ำ
φ - ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งแรงของการออกแบบโดยคำนึงถึงรอยเชื่อมและการอ่อนตัวของส่วน
σ คือความเค้นที่อนุญาตในโลหะของท่อส่งไอน้ำที่อุณหภูมิไอน้ำที่ออกแบบ
โดยปกติแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำจะพิจารณาจากการไหลของไอน้ำสูงสุดรายชั่วโมง และความดันและการสูญเสียอุณหภูมิที่อนุญาตโดยใช้วิธีความเร็วหรือวิธีลดแรงดัน วิธีความเร็ว
เมื่อกำหนดความเร็วของการไหลของไอน้ำในท่อแล้วให้กำหนด เส้นผ่าศูนย์กลางภายในจากสมการการไหลของมวล เช่น ตามนิพจน์:
D= 1,000 √ , มม
ที่ไหน การไหลของมวล Gไอน้ำ, ตัน/ชั่วโมง;
ความเร็วไอน้ำ W, m/s;
ρ - ความหนาแน่นของไอน้ำ, กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
การเลือกความเร็วไอน้ำในท่อไอน้ำเป็นสิ่งสำคัญ
ตาม SNiP 2-35-76 แนะนำให้ใช้ความเร็วไอน้ำไม่เกิน:
- สำหรับไอน้ำอิ่มตัว 30 ม./วินาที (สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสูงถึง 200 มม.) และ 60 ม./วินาที (สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อมากกว่า 200 มม.)
- สำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง 40 ม./วินาที (สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 200 มม.) และ 70 ม./วินาที (สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 200 มม.)
โรงงานที่ผลิตอุปกรณ์ไอน้ำแนะนำว่าเมื่อเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำ ความเร็วไอน้ำควรอยู่ในช่วง 15-40 m/s ผู้จำหน่ายเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบผสมไอน้ำและน้ำแนะนำให้ใช้ ความเร็วสูงสุดคู่ 50 ม./วินาที
นอกจากนี้ยังมีวิธีลดแรงดันตามการคำนวณการสูญเสียแรงดันที่เกิดจากความต้านทานไฮดรอลิกของท่อไอน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อไอน้ำ แนะนำให้ประเมินอุณหภูมิที่ลดลงของไอน้ำในท่อไอน้ำ โดยคำนึงถึงฉนวนกันความร้อนที่ใช้ ในกรณีนี้สามารถเลือกได้ เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดโดยสัมพันธ์กับแรงดันไอน้ำที่ลดลงจนถึงอุณหภูมิที่ลดลงต่อหน่วยความยาวของท่อไอน้ำ (มีความเห็นว่าเหมาะสมที่สุดถ้า dP/dT = 0.8...1.2)
ทางเลือกที่ถูกต้องของหม้อไอน้ำและแรงดันไอน้ำที่มีให้ การเลือกการกำหนดค่าและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อส่งไอน้ำ อุปกรณ์ไอน้ำตามประเภทและผู้ผลิต สิ่งเหล่านี้คือส่วนประกอบของการทำงานที่ดีของระบบคอนเดนเสทไอน้ำในอนาคต
การสูญเสียพลังงานเมื่อของเหลวเคลื่อนที่ผ่านท่อจะถูกกำหนดโดยรูปแบบการเคลื่อนที่และธรรมชาติ พื้นผิวด้านในท่อ คุณสมบัติของของเหลวหรือก๊าซถูกนำมาพิจารณาในการคำนวณโดยใช้พารามิเตอร์: ความหนาแน่น p และความหนืดจลนศาสตร์ v. สูตรที่ใช้ในการกำหนดการสูญเสียทางไฮดรอลิกสำหรับทั้งของเหลวและไอน้ำจะเหมือนกัน
คุณสมบัติที่โดดเด่นของการคำนวณไฮดรอลิกของท่อส่งไอน้ำคือจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของไอน้ำเมื่อพิจารณาการสูญเสียไฮดรอลิก เมื่อคำนวณท่อส่งก๊าซ ความหนาแน่นของก๊าซจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความดันโดยใช้สมการสถานะที่เขียนสำหรับก๊าซในอุดมคติและเฉพาะเมื่อ แรงกดดันสูง(มากกว่าประมาณ 1.5 MPa) มีการนำปัจจัยการแก้ไขเข้ามาในสมการโดยคำนึงถึงความเบี่ยงเบนของพฤติกรรมของก๊าซจริงจากพฤติกรรมของก๊าซในอุดมคติ
เมื่อใช้กฎของก๊าซในอุดมคติในการคำนวณท่อส่งไอน้ำอิ่มตัวจะเกิดข้อผิดพลาดที่สำคัญ กฎของก๊าซในอุดมคติสามารถใช้ได้เฉพาะกับไอน้ำร้อนยวดยิ่งเท่านั้น เมื่อคำนวณท่อส่งไอน้ำ ความหนาแน่นของไอน้ำจะถูกกำหนดขึ้นอยู่กับความดันตามตาราง เนื่องจากแรงดันไอน้ำจะขึ้นอยู่กับการสูญเสียทางไฮดรอลิก ท่อส่งไอน้ำจึงถูกคำนวณโดยใช้วิธีการประมาณค่าต่อเนื่องกัน ขั้นแรก ให้ระบุการสูญเสียแรงดันในพื้นที่ ความหนาแน่นของไอถูกกำหนดจากความดันเฉลี่ย จากนั้นจึงคำนวณการสูญเสียแรงดันที่เกิดขึ้นจริง หากข้อผิดพลาดกลายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ จะมีการคำนวณใหม่
เมื่อคำนวณเครือข่ายไอน้ำค่าที่ระบุคือการไหลของไอน้ำความดันเริ่มต้นและ แรงกดดันที่ต้องการก่อนการติดตั้งโดยใช้ไอน้ำ ลองดูวิธีคำนวณท่อไอน้ำโดยใช้ตัวอย่าง
|
ตารางที่ 7.6 การคำนวณความยาวเทียบเท่า (Ae=0.0005 ม.)
|
6.61 กก./ลบ.ม.
(3 ชิ้น)................................ *......... ........................................... 2.8 -3 = 8.4
ทีเมื่อแบ่งการไหล (ทาง) - ._____ 1__________
ค่าของความยาวเทียบเท่าที่ 2 ปอนด์ = 1 ที่ k3 = 0.0002 ม. สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 325X8 มม. ตามตาราง 7.2 /e = 17.6 ม. ดังนั้น ความยาวรวมเทียบเท่าของส่วนที่ 1-2: /e = 9.9-17.6 = 174 ม.
ความยาวที่กำหนดของส่วนที่ 1-2: /pr i-2=500+174=674 m.
แหล่งความร้อนเป็นอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งช่วยในการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติและ สายพันธุ์เทียมพลังงานเข้า พลังงานความร้อนด้วยพารามิเตอร์ที่ผู้บริโภคต้องการ ปริมาณสำรองที่มีศักยภาพของพันธุ์ธรรมชาติที่สำคัญ...
จากการคำนวณไฮดรอลิกของเครือข่ายการทำความร้อน จะมีการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของทุกส่วนของท่อทำความร้อน อุปกรณ์ และวาล์วปิดและควบคุม รวมถึงการสูญเสียแรงดันน้ำหล่อเย็นในองค์ประกอบทั้งหมดของเครือข่าย ตามค่าการสูญเสียที่ได้รับ...
ในระบบจ่ายความร้อน การกัดกร่อนภายในของท่อและอุปกรณ์ทำให้อายุการใช้งาน อุบัติเหตุ และการปนเปื้อนของน้ำด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนลดลง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีมาตรการเพื่อต่อสู้กับมัน สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้น...
เอ.เอ. ฟิโลเนนโก้, ผู้อำนวยการฝ่ายการค้าเอกชน Unitary Enterprise "Steam-System"
บทความชุดนี้มุ่งเน้นไปที่การสนับสนุนด้านเทคนิคสำหรับผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการทำงานของโรงงานผลิตพลังงานไอน้ำ สิ่งพิมพ์สองฉบับแรกอุทิศให้กับแนวคิดพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในองค์กรและในภาคพลังงานคุณสมบัติและอิทธิพลต่อการทำงานของระบบไอน้ำ (“E&M” หมายเลข 3) และปัญหาคอนเดนเสท การนำออกจากดาวเทียมไอน้ำ (E&M No. 4–5)
ระบบจำหน่ายไอน้ำเชื่อมต่อหม้อไอน้ำกับอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำทุกประเภทขององค์กร
ส่วนประกอบหลักของระบบเหล่านี้ ได้แก่ ส่วนหัวของหม้อไอน้ำ, ท่อไอน้ำหลัก, ส่วนหัวจ่ายไอน้ำ และสายจ่ายไอน้ำ แต่ละคนทำหน้าที่บางอย่างที่มีอยู่ในระบบนี้และร่วมกับตัวแยกและตัวดักคอนเดนเสท การใช้งานที่มีประสิทธิภาพคู่.
ข้อศอกอ่าง
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับระบบจ่ายไอน้ำทั้งหมดคือจำเป็นต้องติดตั้งข้องอถังตกตะกอนตามช่วงเวลาต่างๆ ตามแนวท่อส่งไอน้ำ (รูปที่ 1) มีไว้สำหรับ:
- การระบายคอนเดนเสทด้วยแรงโน้มถ่วงจากไอน้ำที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง
- การสะสมของคอนเดนเสทจนกระทั่งแรงดันต่างดันผ่านกับดัก
เพื่อให้คอนเดนเสทถูกดักจับโดยบ่อหัวเข่า ต้องเลือกขนาดอย่างถูกต้อง ข้องอตกตะกอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเกินไปอาจทำให้เกิดเอฟเฟกต์การฉีดเมื่อแรงดันลดลง ความเร็วสูงไอน้ำจะดึงคอนเดนเสทจากตัวดักคอนเดนเสทเข้าสู่ท่อไอน้ำ
ในรูป ในรูป 1 แสดงหลักการทำงานของข้อศอกตกตะกอนและของมัน โครงการมาตรฐานในตาราง 1 - ขนาดข้อศอกตกตะกอนที่แนะนำสำหรับท่อส่งไอน้ำ
ข้าว. 1- ข้อศอกท่อ (ก - หลักการทำงาน b - แผนภาพสำหรับเลือกขนาดของข้อศอกท่อตามตารางที่ 1)
| เส้นผ่านศูนย์กลาง ท่อไอน้ำ ด, มม |
เส้นผ่านศูนย์กลาง ข้อศอกอ่าง D1, มม |
ความยาวขั้นต่ำของข้อศอกตกตะกอน L, mm | |
| อุ่นเครื่อง อยู่ในความควบคุม |
อัตโนมัติ อุ่นเครื่อง * |
||
| 15 | 15 | 250 | 710 |
| 20 | 20 | 250 | 710 |
| 25 | 25 | 250 | 710 |
| 50 | 50 | 250 | 710 |
| 80 | 80 | 250 | 710 |
| 100 | 100 | 250 | 710 |
| 150 | 100 | 250 | 710 |
| 200 | 100 | 300 | 710 |
| 250 | 150 | 380 | 710 |
| 300 | 150 | 460 | 710 |
| 350 | 200 | 535 | 710 |
| 400 | 200 | 610 | 710 |
| 450 | 250 | 685 | 710 |
| 500 | 250 | 760 | 760 |
| 600 | 300 | 915 | 915 |
* การทำความร้อนอัตโนมัติควรเข้าใจว่าเป็นการทำความร้อนของท่อไอน้ำ ซึ่งคอนเดนเสทจะระบายผ่านกับดักคอนเดนเสทไปยังท่อส่งกลับคอนเดนเสท และไม่ผ่านอุปกรณ์ระบายน้ำออกสู่ชั้นบรรยากาศ ในกรณีนี้จำเป็นต้องตรวจสอบกระบวนการให้ความร้อนของท่อไอน้ำด้วย
หากไอน้ำถูกส่งไปยังจุดกึ่งกลางของตัวสะสมหรือตัวสะสมไม่มีความลาดเอียงแนะนำให้ติดตั้งข้อศอกตกตะกอนทั้งสองด้านของตัวสะสมโดยมีกับดักคอนเดนเสทที่มีทั้งหมด ปริมาณงานเท่ากับค่าที่คำนวณได้ สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมสูงสุด 100 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนโค้งของถังตกตะกอน D1 จะต้องเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสม เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมมากกว่า 100 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของข้อศอกตกตะกอน D1 จะต้องเท่ากับครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสม แต่ไม่น้อยกว่า 100 มม.
การเริ่มเครือข่ายไอน้ำประกอบด้วยการดำเนินการดังต่อไปนี้:
- การอุ่นเครื่องและล้างท่อไอน้ำ
- การเติมและล้างท่อคอนเดนเสท
- เชื่อมโยงผู้บริโภค
ก่อนที่จะเริ่มทำความร้อน วาล์วทั้งหมดบนกิ่งก้านจากบริเวณที่ให้ความร้อนจะถูกปิดอย่างแน่นหนา ขั้นแรกให้อุ่นสายหลักแล้วจึงแยกกิ่งก้านออกจากกัน ท่อไอน้ำขนาดเล็กที่มีกิ่งก้านเล็กน้อยสามารถให้ความร้อนได้พร้อมกันทั่วทั้งเครือข่าย
หากค้อนน้ำเกิดขึ้น ปริมาณไอน้ำจะลดลงทันทีและบ่อยครั้ง พัดที่แข็งแกร่ง- หยุดสนิทจนกระทั่ง การกำจัดที่สมบูรณ์จากส่วนที่ให้ความร้อนของท่อไอน้ำคอนเดนเสทที่สะสมอยู่ในนั้น
ส่วนหัวของไอน้ำ
นักสะสมหลักของห้องหม้อไอน้ำคือ ชนิดพิเศษท่อไอน้ำที่สามารถรับไอน้ำจากหม้อไอน้ำตั้งแต่หนึ่งเครื่องขึ้นไป ส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวแทน ท่อแนวนอน เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ซึ่งเต็มไปด้วยไอน้ำจากด้านบนและส่งไอน้ำไปยังท่อไอน้ำหลัก สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการระบายน้ำออกจากส่วนหัวอย่างระมัดระวัง เพื่อกำจัดน้ำและของแข็งที่ลำเลียงในหม้อต้มออก ก่อนที่ไอน้ำจะกระจายไปทั่วระบบ กับดักไอน้ำที่ออกแบบมาสำหรับอ่างเก็บน้ำจะต้องสามารถกำจัดการสะสมไอน้ำจำนวนมากทันทีที่ก่อตัว เมื่อเลือกกับดักไอน้ำคุณต้องคำนึงถึงระดับความต้านทานต่อค้อนน้ำด้วย
การเลือกตัวดักไอน้ำและปัจจัยด้านความปลอดภัยสำหรับส่วนหัวหม้อไอน้ำ (เฉพาะไอน้ำอิ่มตัวเท่านั้น)
ปริมาณงานที่ต้องการของตัวดักคอนเดนเสทที่ติดตั้งบนท่อร่วมหม้อไอน้ำมักจะถูกกำหนดโดยค่าของการกำจัดน้ำหม้อไอน้ำที่คาดหวัง (10% ของภาระที่เชื่อมต่อกับท่อร่วม) คูณด้วยปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 1.5
ตัวอย่างเช่น หม้อไอน้ำสองเครื่องที่มีความจุไอน้ำรวม 20,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมงเชื่อมต่อกับตัวสะสม จากนั้นจะต้องติดตั้งตัวดักคอนเดนเสทที่มีความจุ 20,000 ตัวบนตัวรวบรวม 10 % . 1.5 = 3000 กก./ชม.
สิ่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาวะเหล่านี้คือกับดักคอนเดนเสทที่มีทุ่นลอยแบบกลับด้าน ซึ่งสามารถตอบสนองต่อการไหลเข้าของคอนเดนเสทได้ทันที ทนทานต่อค้อนน้ำ รับมือกับการปนเปื้อน และยังคงความประหยัดที่ปริมาณโหลดที่ต่ำมาก
การติดตั้งกับดักไอน้ำ
หากไอน้ำไหลผ่านท่อร่วมไปในทิศทางเดียว ก็เพียงพอแล้วที่จะติดตั้งตัวดักไอน้ำไว้ใกล้ทางออก เมื่อจ่ายไอน้ำผ่านจุดกึ่งกลาง (รูปที่ 2) หรือการจัดเรียงไอน้ำสองทางที่คล้ายกัน ควรติดตั้งตัวดักไอน้ำที่ปลายแต่ละด้านของท่อร่วม
ข้าว. 2- ท่อร่วมหม้อไอน้ำที่มีการไหลของไอน้ำหลายทิศทาง (สำหรับท่อร่วมที่มี DN< 100 мм, DN колена-отстойника такой же, как у коллектора; для коллектора с DN >100 มม. DN ของข้อศอกตกตะกอนต้องเท่ากับ 0.5DN ของตัวสะสม แต่ไม่น้อยกว่า 100 มม.)
สายไอน้ำหลัก
เพื่อให้ ทำงานปกติอุปกรณ์ที่จ่ายผ่านท่อไอน้ำเหล่านี้ต้องไม่มีอากาศหรือคอนเดนเสท การระบายน้ำคอนเดนเสทที่ไม่สมบูรณ์จากท่อไอน้ำหลักมักจะนำไปสู่ค้อนน้ำและการก่อตัวของการสะสมคอนเดนเสทที่ลอยอยู่ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ท่อและอุปกรณ์อื่น ๆ เสียหายได้
นอกจากนี้เนื่องจากการมีอยู่ของคอนเดนเสทในสายไอน้ำ ความแห้งของไอน้ำจึงลดลง ซึ่งนำไปสู่การสิ้นเปลืองมากเกินไป
ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น คอนเดนเสทในท่อไอน้ำจะดูดซับอย่างแข็งขัน คาร์บอนไดออกไซด์กลายเป็นกรดคาร์บอนิกซึ่งนำไปสู่การเร่งการกัดกร่อนของท่อ ข้อต่อ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
มีสองวิธีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในการให้ความร้อนแก่ท่อไอน้ำหลัก - แบบควบคุมและแบบอัตโนมัติ
การทำความร้อนแบบควบคุมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการทำความร้อนเบื้องต้นของท่อไอน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และ (หรือ) ทางไกล วิธีนี้ก็เป็นเช่นนั้น วาล์วเลือดออกเปิดโดยสมบูรณ์เพื่อให้เป่าออกสู่ชั้นบรรยากาศอย่างอิสระจนไอน้ำเริ่มไหลเข้าสู่ท่อไอน้ำ วาล์วจะไม่ปิดจนกว่าคอนเดนเสททั้งหมด (หรือส่วนใหญ่) ที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนจะถูกเอาออก หลังจากเข้าสู่โหมดการทำงานแล้ว ท่อระบายคอนเดนเสทจะเข้ามาทำหน้าที่กำจัดคอนเดนเสทแทน ในโหมดอัตโนมัติ หม้อไอน้ำจะร้อนขึ้นในลักษณะที่ท่อไอน้ำและอุปกรณ์ทั้งหมดหรือแต่ละประเภทจะค่อยๆ เพิ่มความดันและอุณหภูมิโดยไม่ต้องควบคุมหรือควบคุมด้วยตนเองตามโหมดการทำความร้อนที่ระบุ
คำเตือน!ไม่ว่าจะใช้วิธีทำความร้อนแบบใด อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลหะจะต้องถูกกำหนดโดยกฎระเบียบในการสตาร์ทเพื่อลด ความเครียดจากความร้อนและป้องกันความเสียหายอื่นๆ ต่อระบบ
การเลือกตัวดักไอน้ำและปัจจัยด้านความปลอดภัยสำหรับท่อไอน้ำหลัก (ไอน้ำอิ่มตัวเท่านั้น)
การไหลของคอนเดนเสทในท่อที่มีฉนวนหรือไม่หุ้มฉนวนด้วยวิธีควบคุมหรือทำความร้อนอัตโนมัติสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
โดยที่ G K คือปริมาณคอนเดนเสท กก./ชม;
W T - น้ำหนักท่อ กก./ม(ตามตารางที่ 2);
L 1 - ความยาวรวมของสายไอน้ำ ม;
กับ - ความร้อนจำเพาะวัสดุท่อ (สำหรับเหล็ก - 0.12 กิโลแคลอรี/(กก.°C));
เสื้อ 1 - อุณหภูมิเริ่มต้น องศาเซลเซียส;
เสื้อ 2 - อุณหภูมิสุดท้าย องศาเซลเซียส;
r คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ กิโลแคลอรี/กก(ตามตารางคุณสมบัติไอน้ำ)
h—เวลาอุ่นเครื่อง นาที.
ตารางที่ 2- ลักษณะของท่อสำหรับคำนวณความสูญเสียต่อสิ่งแวดล้อม
| เส้นผ่านศูนย์กลาง ไปป์ไลน์, นิ้ว |
เส้นผ่านศูนย์กลาง ไปป์ไลน์, มม |
ภายนอก เส้นผ่านศูนย์กลาง มม |
กลางแจ้ง พื้นผิว, ม.2 /ม |
น้ำหนัก กก./ม |
| 1/8 | 6 | 10,2 | 0,03 | 0,49 |
| 1/4 | 8 | 13,5 | 0,04 | 0,77 |
| 3/8 | 10 | 17,2 | 0,05 | 1,02 |
| 1/2 | 15 | 21,3 | 0,07 | 1,45 |
| 3/4 | 20 | 26,9 | 0,09 | 1,90 |
| 1 | 25 | 33,7 | 0,11 | 2,97 |
| 1,25 | 32 | 42,4 | 0,13 | 3,84 |
| 1,5 | 40 | 48,3 | 0,15 | 4,43 |
| 2 | 50 | 60,3 | 0,19 | 6,17 |
| 2,5 | 65 | 76,1 | 0,24 | 7,90 |
| 3 | 80 | 88,9 | 0,28 | 10,10 |
| 4 | 100 | 114,3 | 0,36 | 14,40 |
| 5 | 125 | 139,7 | 0,44 | 17,80 |
| 6 | 150 | 165,1 | 0,52 | 21,20 |
| 8 | 200 | 219,0 | 0,69 | 31,00 |
| 10 | 250 | 273,0 | 0,86 | 41,60 |
| 12 | 300 | 324,0 | 1,02 | 55,60 |
| 14 | 350 | 355,0 | 1,12 | 68,30 |
| 16 | 400 | 406,0 | 1,28 | 85,90 |
| 20 | 500 | 508,0 | 1,60 | 135,00 |
หากต้องการกำหนดอัตราการไหลของคอนเดนเสทอย่างรวดเร็วระหว่างการให้ความร้อนกับท่อไอน้ำหลัก คุณสามารถใช้แผนภาพในรูปที่ 1 3. อัตราการไหลที่พบควรคูณด้วย 2 (ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่แนะนำสำหรับกับดักไอน้ำทั้งหมดที่อยู่ระหว่างหม้อไอน้ำและปลายท่อไอน้ำ) สำหรับกับดักไอน้ำที่ติดตั้งที่ปลายท่อไอน้ำหรือด้านหน้าตัวควบคุมและ วาล์วปิดซึ่งอยู่ในช่วงใด ตำแหน่งปิดควรใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ 3 แนะนำให้ใช้ตัวดักคอนเดนเสทที่มีลูกลอยแบบกลับด้าน เนื่องจากสามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อน การระเบิดของคอนเดนเสท และต้านทานค้อนน้ำได้ แม้ว่าเขาจะปฏิเสธ เขาก็มักจะยังคงอยู่ในตำแหน่งเปิด
ข้าว. 3- แผนภาพสำหรับกำหนดปริมาณคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นในท่อยาว 20 ม. เมื่อได้รับความร้อนจาก 0 ° C ถึงอุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำ
ปริมาณการใช้คอนเดนเสทระหว่างการทำงานปกติของท่อไอน้ำ (หลังการให้ความร้อน) ถูกกำหนดตามตาราง 3.
ตารางที่ 3- อัตราการเกิดคอนเดนเสทในท่อไอน้ำระหว่างการทำงานปกติ กิโลกรัม/ชั่วโมง/ตารางเมตร
การติดตั้ง
ไม่ว่าจะใช้วิธีทำความร้อนแบบใด ควรติดตั้งข้อศอกตกตะกอนและกับดักไอน้ำที่จุดต่ำสุดและในบริเวณที่มีการระบายน้ำตามธรรมชาติ เช่น:
- ต่อหน้าผู้ลุกขึ้น
- ที่ปลายท่อไอน้ำหลัก
- ต่อหน้าตัวชดเชยและหัวเข่า
- ด้านหน้าวาล์วควบคุมและตัวควบคุม
ในรูป รูปที่ 4, 5 และ 6 แสดงตัวอย่างการจัดระบบระบายน้ำสำหรับท่อส่งไอน้ำหลัก
สาขาจากท่อส่งไอน้ำหลัก
สาขาจากท่อส่งไอน้ำหลักคือสาขาของท่อส่งไอน้ำหลักที่จ่ายไอน้ำให้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำ ระบบท่อเหล่านี้ต้องได้รับการออกแบบและเชื่อมต่อในลักษณะป้องกันการสะสมของคอนเดนเสท ณ จุดใดจุดหนึ่ง
การเลือกกับดักไอน้ำและปัจจัยด้านความปลอดภัย
การไหลของคอนเดนเสทถูกกำหนดโดยใช้สูตรเดียวกับท่อส่งไอน้ำหลัก ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่แนะนำสำหรับการโค้งงอของท่อไอน้ำหลักคือ 2
การติดตั้ง
ในรูป ภาพที่ 7, 8 และ 9 แสดงแผนผังการเดินท่อที่แนะนำสำหรับทางออกจากท่อไอน้ำหลักไปยังวาล์วควบคุมสำหรับความยาวสูงสุด 3 เมตร มากกว่า 3 เมตร และในกรณีที่วาล์วควบคุมอยู่ต่ำกว่าระดับ ของสายไอน้ำหลัก
ควรติดตั้งตัวกรองโคลนไหลเต็มด้านหน้าวาล์วควบคุมแต่ละตัว รวมถึงด้านหน้าตัวควบคุมแรงดัน หากมีการติดตั้ง ต้องติดตั้งวาล์วไล่อากาศบนตัวกรอง รวมถึงท่อระบายคอนเดนเสทที่มีทุ่นลอยแบบกลับด้าน หลังจากสตาร์ทระบบไม่กี่วัน ให้ตรวจสอบตาข่ายกรองเพื่อดูว่าจำเป็นต้องทำความสะอาดบริเวณนี้หรือไม่
 |
 |
 |
| ข้าว. 7- การวางท่อสาขาที่มีความยาวน้อยกว่า 3 ม. หากมีความลาดเอียงไปทางตัวจ่ายน้ำอย่างน้อย 50 มม. ต่อ 1 ม. ไม่จำเป็นต้องติดตั้งท่อระบายน้ำคอนเดนเสท | ข้าว. 8- ท่อทางออกที่ยาวกว่า 3 ม. ต้องติดตั้งข้อศอกตกตะกอนและท่อระบายคอนเดนเสทที่ด้านหน้าวาล์วควบคุม ตัวกรองสามารถทำหน้าที่เป็นถังตกตะกอนได้หากท่อชะล้างเชื่อมต่อกับท่อระบายคอนเดนเสทที่มีทุ่นลอยแบบกลับด้าน ถังดักไอน้ำต้องติดตั้งแบบบิวท์อิน เช็ควาล์ว | ข้าว. 9- ไม่ว่าทางออกจะมีความยาวเท่าใด ควรติดตั้งข้อศอกตกตะกอนและตัวดักไอน้ำก่อนวาล์วควบคุมที่อยู่ด้านล่างเส้นจ่ายไอน้ำ หากคอยล์ (คอนซูเมอร์) อยู่เหนือวาล์วควบคุม ก็ควรติดตั้งท่อระบายคอนเดนเสทที่ด้านทางออกของวาล์วควบคุมด้วย |
ตัวคั่น
เครื่องแยกไอน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อปล่อยคอนเดนเสททั้งหมดที่ก่อตัวในระบบจำหน่าย ส่วนใหญ่มักจะใช้ที่หน้าอุปกรณ์ซึ่งมีไอน้ำแห้งเพิ่มขึ้น ความสำคัญอย่างยิ่ง- โดยทั่วไปถือว่ามีประโยชน์ในการติดตั้งบนท่อไอน้ำรอง
ข้าว. 10- การระบายน้ำแบบแยกส่วน เพื่อการระบายคอนเดนเสทลงท่อระบายน้ำคอนเดนเสทอย่างสมบูรณ์และรวดเร็ว จำเป็นต้องมีข้องอและอ่างโคลนเจาะเต็มรู
การกำจัดคอนเดนเสทออกจากท่อไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
ดูเหมือนว่าหากคอนเดนเสทไม่ก่อตัวในสายไอน้ำของไอน้ำร้อนยวดยิ่งแสดงว่าไม่มีอยู่ตรงนั้น นี่เป็นเรื่องจริง แต่เฉพาะในกรณีที่อุณหภูมิและความดันในท่อไอน้ำถึงค่าพารามิเตอร์การทำงานเท่านั้น จนถึงจุดนี้จะต้องกำจัดคอนเดนเสทออก
คุณสมบัติและคุณสมบัติของการใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
ความร้อนจำเพาะของสารคือปริมาณความร้อนที่ต้องทำให้อุณหภูมิ 1 กิโลกรัมเพิ่มขึ้น 1 °C ความจุความร้อนจำเพาะของน้ำคือ 1 กิโลแคลอรี°C แต่ความจุความร้อนจำเพาะของไอน้ำร้อนยวดยิ่งนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน ลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และเพิ่มขึ้นตามความดันที่เพิ่มขึ้น
โดยทั่วไปแล้วไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะถูกสร้างขึ้นใน ส่วนเพิ่มเติมท่อที่ติดตั้งภายในหม้อต้มหรือบริเวณทางออก ก๊าซไอเสียเพื่อใช้ความร้อนที่ "สูญหาย" ของหม้อไอน้ำรวมถึงในเครื่องทำความร้อนแบบไอน้ำพิเศษซึ่งติดตั้งอยู่หลังหม้อไอน้ำและเชื่อมต่อกับท่อไอน้ำ แผนภาพหม้อไอน้ำที่มีเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดแสดงในรูป สิบเอ็ด
ข้าว. สิบเอ็ด- โครงการ โรงไฟฟ้าพร้อมด้วยฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์
ไอน้ำร้อนยวดยิ่งมีคุณสมบัติที่ทำให้เป็นสารหล่อเย็นที่ไม่สะดวกสำหรับกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนและในขณะเดียวกันก็เหมาะสำหรับการดำเนินการ งานเครื่องกลและการขนย้ายมวลชน กล่าวคือ เพื่อการขนส่ง ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำร้อนยวดยิ่งไม่สัมพันธ์กันซึ่งแตกต่างจากไอน้ำอิ่มตัว เมื่อไอน้ำร้อนยวดยิ่งถูกผลิตขึ้นที่ความดันเดียวกันกับไอน้ำอิ่มตัว อุณหภูมิและปริมาตรจำเพาะของไอน้ำจะเพิ่มขึ้น
ในหม้อไอน้ำด้วย ประสิทธิภาพสูงและถังที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก การแยกไอน้ำออกจากน้ำเป็นกระบวนการที่ยากมาก การผสมผสาน ปริมาณน้อยน้ำในถังและการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของการไหลของไอน้ำทำให้ปริมาตรลดลงอย่างรวดเร็วและเกิดฟองไอน้ำซึ่งนำไปสู่การกำจัดน้ำในหม้อไอน้ำ สามารถกำจัดออกได้โดยใช้เครื่องแยกที่มีตัวดักคอนเดนเสทที่ช่องจ่ายไอน้ำจากเครื่องกำเนิดไอน้ำ แต่ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ 100% ดังนั้น ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ไอน้ำแห้ง จะมีการติดตั้งมัดท่อหมุนเวียนเพิ่มเติมไว้ในเรือนไฟ ในการระเหยน้ำที่ดำเนินการออกไป จะมีการเติมความร้อนจำนวนหนึ่งลงในไอน้ำ ทำให้เกิดความร้อนยวดยิ่งเล็กน้อย เพื่อให้แน่ใจว่าได้ไอน้ำที่แห้งสนิท
เนื่องจากไอน้ำร้อนยวดยิ่งกลับไปสู่สถานะอิ่มตัวจึงให้ความร้อนน้อยมากจึงไม่เป็นเช่นนั้น น้ำยาหล่อเย็นที่ดีสำหรับกระบวนการถ่ายเทความร้อน อย่างไรก็ตาม สำหรับกระบวนการบางอย่าง เช่น โรงไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้ไอน้ำแห้งในการทำงานทางกล ไม่ว่าโรงไฟฟ้าประเภทใด ไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะช่วยลดปริมาณการควบแน่นเมื่อสตาร์ทจากสภาวะเย็น การให้ความร้อนยวดยิ่งยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของยูนิตเหล่านี้โดยกำจัดการควบแน่นในขั้นตอนการขยาย ไอน้ำแห้งที่เอาท์พุตของโรงไฟฟ้าจะช่วยยืดอายุการใช้งานของใบพัดกังหัน
ซึ่งแตกต่างจากไอน้ำอิ่มตัว ในขณะที่สูญเสียความร้อน ไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะไม่ควบแน่น ดังนั้นจึงสามารถขนส่งผ่านท่อไอน้ำที่ยาวมากโดยไม่สูญเสียปริมาณความร้อนอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการก่อตัวของคอนเดนเสท
เหตุใดการระบายน้ำของระบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งจึงจำเป็น?
เหตุผลหลักในการติดตั้งกับดักไอน้ำในระบบไอน้ำร้อนยวดยิ่งคือการสร้างกระแสคอนเดนเสทเริ่มต้นขึ้น อาจมีนัยสำคัญมากเนื่องจากท่อไอน้ำหลักมีขนาดใหญ่ ในระหว่างการสตาร์ท วาล์วระบายแบบแมนนวลมักจะถูกใช้เนื่องจากมีเวลาเหลือเฟือในการเปิดและปิด กระบวนการนี้เรียกว่าการอุ่นเครื่องแบบควบคุม อีกเหตุผลหนึ่งในการติดตั้งตัวดักไอน้ำคือในสถานการณ์ฉุกเฉิน เช่น การสูญเสียความร้อนยวดยิ่งหรือทางเลี่ยงไอน้ำ ซึ่งอาจจำเป็นต้องใช้งานไอน้ำอิ่มตัว ในสถานการณ์ฉุกเฉินเหล่านี้ ไม่มีเวลาเปิดวาล์วด้วยตนเอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีตัวดักไอน้ำ
การหาปริมาณการไหลของคอนเดนเสทสำหรับกับดักไอน้ำของท่อไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
การไหลของคอนเดนเสทผ่านตัวดักคอนเดนเสทของสายไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะแตกต่างกันไปอย่างมาก: ตั้งแต่สูงสุดเมื่อเริ่มต้นไปจนถึงไม่มีการไหลระหว่างการทำงาน ด้วยเหตุนี้ สิ่งเหล่านี้จึงเป็นข้อกำหนดที่ต้องใช้กับกับดักไอน้ำทุกประเภท
ในระหว่างการสตาร์ท ท่อไอน้ำขนาดใหญ่มากจะถูกเต็มไปด้วยไอน้ำเย็น ในขั้นตอนนี้จะมีเพียงไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันต่ำจนกว่าอุณหภูมิของท่อไอน้ำจะเพิ่มขึ้น มันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เวลานานเพื่อไม่ให้โลหะของท่อส่งไอน้ำเกิดความเค้นกะทันหัน การไหลของคอนเดนเสทสูงรวมกับแรงดันต่ำเป็นสภาวะเริ่มต้นที่ต้องใช้ตัวดักไอน้ำความจุสูง จากนั้น การใช้งานท่อไอน้ำบนไอน้ำร้อนยวดยิ่งต้องใช้ตัวดักไอน้ำที่มีความจุมากเกินไปเพื่อทำงานที่แรงดันสูงมากและอัตราการไหลต่ำมาก
อัตราการไหลของคอนเดนเสทเริ่มต้นโดยทั่วไปสามารถคำนวณโดยประมาณได้โดยใช้สูตร:
โดยที่ W T คือน้ำหนักของท่อ กก./ม(ตามตารางที่ 2);
r คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ กิโลแคลอรี/กก;
i คือเอนทาลปีของไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่ความดันและอุณหภูมิเฉลี่ยสำหรับช่วงการให้ความร้อนที่พิจารณา กิโลแคลอรี/กก;
i” คือเอนทาลปีของไอน้ำอิ่มตัวที่ความดันเฉลี่ยระหว่างช่วงการให้ความร้อนที่พิจารณา กิโลแคลอรี/กก;
0.12 - ความจุความร้อนจำเพาะ ท่อเหล็ก, กิโลแคลอรี/(กก.°C).
ตัวอย่าง
ข้อมูลเบื้องต้น
จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่ท่อไอน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 มม. จากอุณหภูมิแวดล้อม 21 °C ถึงอุณหภูมิ 577 °C โดยมีแรงดันเฉลี่ยในช่วง 2 ชั่วโมงที่ผ่านมาคือ 8.3 กก./ซม. 2 กรัม ภายใน 11 ชั่วโมง ระยะห่างระหว่างหน่วยระบายน้ำคือ 60 ม. น้ำหนักท่อตามตาราง 2 คือ 31 กก./ม. ดังนั้นมวลของท่อยาว 60 ม. จะเท่ากับ 1,860 กก.
การวอร์มอัพเกิดขึ้นตามตารางเวลาที่ระบุในตาราง 4.
ตารางที่ 4- โหมดการทำความร้อนท่อไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
| ระยะเวลา เวลา, ชั่วโมง |
ความดันเฉลี่ย กก./ซม. 2 ก. |
อุณหภูมิสิ้นสุด ช่วงเวลา, °C |
เอนทัลปีของอิ่มตัว จับคู่ I", kcal/kg |
ความร้อนแฝงของไอน้ำ การก่อตัว r, kcal/kg |
เอนทัลปีของความร้อนยวดยิ่ง คู่ i, กิโลแคลอรี/กก |
ปริมาณ คอนเดนเสท, กก./ชม |
| ตั้งแต่ 0 ถึง 2 | 0,46 | 121 | 643,1 | 532,1 | 652,6 | 42,7 |
| ตั้งแต่ 2 ถึง 4 | 0,97 | 221 | 646,3 | 526,4 | 695 | 46,7 |
| ตั้งแต่ 4 ถึง 6 | 4,9 | 321 | 658,3 | 498,9 | 741,7 | 53,7 |
| ตั้งแต่ 6 ถึง 8 | 8,3 | 421 | 662,7 | 484,2 | 790,5 | 62,6 |
| ตั้งแต่วันที่ 8 ถึง 11 | 8,3 | 577 | 662,7 | 484,2 | 868,1 | 124,9 |
ในช่วงสองชั่วโมงแรกของการอุ่นเครื่อง:
ในสองชั่วโมงที่สอง:
ปริมาณการใช้ไอน้ำจะคำนวณเช่นเดียวกันในช่วงเวลาอื่นๆ
เพื่อกำจัดคอนเดนเสทออกจากท่อไอน้ำร้อนยวดยิ่งอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อติดตั้งกับดักคอนเดนเสทจำเป็นต้องเลือกขนาดของข้อศอกตกตะกอนอย่างถูกต้องและคำนึงถึงคำแนะนำสำหรับท่อด้วย
คำถามเกิดขึ้น: ฉนวนกันความร้อนของข้อศอกตกตะกอน ท่อดักคอนเดนเสท และตัวดักคอนเดนเสทนั้นจำเป็นหรือไม่ คำตอบคือไม่ หากฉนวนไม่ใช่ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ก็ไม่จำเป็นต้องหุ้มฉนวนส่วนนี้ของระบบไอน้ำ จากนั้นคอนเดนเสทบางส่วนจะก่อตัวอย่างต่อเนื่องด้านหน้ากับดักและไหลผ่านเข้าไป เพื่อยืดอายุการใช้งาน
ประเภทของกับดักไอน้ำสำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
ไบเมทัลลิก
ตัวดักไอน้ำแบบโลหะคู่ได้รับการกำหนดค่าไม่ให้เปิดจนกว่าคอนเดนเสทจะเย็นลงจนต่ำกว่าอุณหภูมิอิ่มตัว ที่ความดันที่กำหนด กับดักไอน้ำจะยังคงปิดอยู่ตราบใดที่ยังมีไอน้ำอยู่ในอุณหภูมิใดๆ ก็ตาม เมื่ออุณหภูมิไอน้ำสูงขึ้น แรงดึงของแผ่นโลหะคู่จะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงปิดผนึกของวาล์วเพิ่มขึ้น ไอน้ำร้อนยวดยิ่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มแรงนี้มากยิ่งขึ้น ตัวดักไอน้ำแบบโลหะคู่ทำงานได้ดีภายใต้โหลดเริ่มต้นที่สูง และด้วยเหตุนี้เอง ทางเลือกที่ดีสำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง
เมื่อทำงานโดยใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง กับดักคอนเดนเสทอาจเปิดออกหากคอนเดนเสทในนั้นเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิอิ่มตัว หากเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของข้อศอกตกตะกอนด้านหน้ากับดักไอน้ำไม่เหมาะสม คอนเดนเสทอาจไหลกลับเข้าไปในท่อไอน้ำ ทำให้เกิดความเสียหายรวมทั้ง อุปกรณ์ท่อและอุปกรณ์อื่นๆ
โดยทุ่นลอยคว่ำ
ซีลน้ำในท่อดักช่วยป้องกันไม่ให้ไอน้ำเข้าถึงวาล์วทางออก ป้องกันไอน้ำรั่วไหล และรับประกันอายุการใช้งานของกับดักที่ยาวนาน วาล์วไอเสียที่ด้านบนช่วยป้องกันสิ่งแปลกปลอมแต่ช่วยให้อากาศไหลออกได้ สามารถรับมือกับกระแสเริ่มต้นที่สูงและสามารถปรับให้เข้ากับกระแสการทำงานต่ำได้ ปัญหาที่มีอยู่ที่เกี่ยวข้องกับการใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการดูแลรักษาซีลน้ำหรือเติมน้ำ ในการดำเนินการนี้ จำเป็นต้องใช้ตัวดักคอนเดนเสทที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบไอน้ำร้อนยวดยิ่ง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าเชื่อมต่ออย่างเหมาะสม
การวางท่อที่ถูกต้องของตัวดักคอนเดนเสทที่มีลูกลอยแบบกลับด้านสำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่งจะแสดงไว้ในรูปที่ 1 6. เมื่อพิจารณาปริมาณงานของตัวดักคอนเดนเสทสำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ควรคำนวณตามอัตราการไหลเริ่มต้นโดยไม่ต้องใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัย ต้องเลือกวัสดุตัวเรือนโดยพิจารณาจากความดันและอุณหภูมิสูงสุด รวมถึงความร้อนยวดยิ่งด้วย
วรรณกรรม
- Vukalovich M.P. คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของน้ำและไอน้ำ - อ.: สำนักพิมพ์วิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งรัฐวรรณกรรมวิศวกรรมเครื่องกล "MASHGIZ", 2498
- Filonenko A. A. สิ่งอำนวยความสะดวกไอน้ำและไอน้ำและคอนเดนเสทขององค์กร จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ // พลังงานและการจัดการ - ฉบับที่ 3 - 2013. - หน้า 22–25.
- Filonenko A. A. สิ่งอำนวยความสะดวกไอน้ำและไอน้ำและคอนเดนเสทขององค์กร จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติ (ต่อ) // พลังงานและการจัดการ. - หมายเลข 4–5. — 2013. — หน้า 66–68.