Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com

Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com

Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com

Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com

Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com
Bình tích hơi - Steam Accummulators - Cơ khí MPT | mptmeco.com
Tư vấn hỗ trợ :0975 701 357
Banner

Bình tích hơi - Steam Accummulators

03-08-2018
Tổng quan hoàn chỉnh cho giải pháp tích trữ hơi nước nhằm đáp ứng nhu cầu tải cao điểm trong các ngành công nghiệp , bao gồm : thiết kế, chế tạo và vận hành một bộ tích hơi với các tính toán cụ thể. Bài viết này lấy nguồn từ Spiraxsarco.com, xem bài viết gố tại đây : http://www.spiraxsarco.com/Resources/Pages/Steam-Engineering-Tutorials/the-boiler-house/steam-accumulators.aspx

Bình tích hơi - Steam Accumulators

Mục đích của bình tích hơi là để giải phóng hơi nước khi nhu cầu lớn hơn khả năng cung cấp của nồi hơi tại thời điểm đó và tích tụ lại hơi nước khi nhu cầu thấp.

Bình tích hơi  được ứng dụng thích hợp trong một vài ứng dụng trong ngành công nghiệp hiện đại. Phần sau bài viết này sẽ :

- Minh họa cách bình tích hơi có thể cải thiện hoạt động của một dây chuyền hiện đại.

- Thảo luận về các yếu tố khiến chi việc tích tụ hơi nước thậm chí còn cần thiết hơn so với trước đây.

- Cung cấp, hướng dẫn việc tính toán kích thước và lựa chọn thiết bị phụ trợ thích hợp.

Thiết kế nồi hơi.

Nồi hơi hiện đại nhỏ hơn đáng kể so với các lò hơi của chúng chỉ 30 năm trước. Việc giảm kích thước lò hơi này đã được đưa ra bởi người sử dụng, những yêu cầu về nồi hơi là:

• Hiệu quả hơn về đầu vào nhiên liệu cho đầu ra hơi nước ( hiệu suất lò cao hơn ).

• Phản ứng nhanh hơn với những thay đổi về nhu cầu.

• Nhỏ hơn và do đó chiếm ít diện tích sàn hơn.

• Rẻ hơn để mua và lắp đặt.

Những mục tiêu này đã được đáp ứng một phần bởi các điều khiển / đầu đốt phức tạp hơn ngày nay, phản ứng nhanh hơn và chính xác hơn với những thay đổi về nhu cầu so với những thay đổi trong những năm qua. Tuy nhiên, phản ứng của lò hơi với những thay đổi về nhu cầu cũng bị ảnh hưởng bởi luật tự nhiên, ví dụ: lượng nước được đun nóng và diện tích tiếp nhiệt có sẵn để truyền nhiệt từ ngọn lửa vào nước.

Thời gian đáp ứng đã được cải thiện bằng cách giảm kích thước vật lý bên ngoài của lò hơi cho bất kỳ đầu ra nào, và bằng cách nhồi nhét các bên trong đầy ống để tăng diện tích truyền nhiệt. Điều này có nghĩa là nồi hơi hiện đại chứa ít nước hơn và diện tích truyền nhiệt trên mỗi kg nước lớn hơn. Xem xét tình hình của ngày hôm nay:

1. Nhu cầu hơi nước từ nhà máy được tăng lên, và áp suất trong lò hơi giảm xuống điểm thiết lập bộ điều khiển đầu đốt.

2. Điều khiển đầu đốt làm sạch khoang đốt và đầu đốt được đốt cháy.

3. Khu vực truyền nhiệt lớn và khối lượng nước thấp hơn kết hợp để nhanh chóng làm bay hơi nước trong lò hơi để đáp ứng nhu cầu về hơi nước.

Năng lượng được lưu trữ trong lò hơi được chứa trong nước được giữ ở nhiệt độ bão hòa. Lượng nước trong lò hơi càng lớn, lượng năng lượng dự trữ càng lớn để đáp ứng với những thay đổi về nhu cầu sử dụng.

Bảng 3.22.1 so sánh nồi hơi Lancashire cũ của những năm 1950 với lò hơi đóng gói hiện đại. Lưu ý rằng nồi hơi đóng gói hiện đại chỉ chứa 20% lượng nước được giữ trong nồi hơi Lancashire được đánh giá tương tự. Theo đó, trữ lượng năng lượng được giữ trong nồi hơi đóng gói hiện đại chỉ chiếm 20% nồi hơi Lancashire. Điều này cho thấy nồi hơi đóng gói hiện đại không thể đối phó với nhu cầu cao điểm theo cách mà nồi hơi Lancashire cũ có thể làm được.

Cũng lưu ý từ Bảng 3.22.1, rằng 'tỷ lệ giải phóng hơi nước' từ bề mặt của nước bên trong nồi hơi đóng gói hiện đại đã tăng thêm 2,7 lần. Điều này có nghĩa là hơi nước chỉ có 1 / 2,7 (40%) thời gian có sẵn trong nồi hơi Lancashire để tách riêng khỏi nước. Đôi khi nhu cầu cao nhất có nghĩa là hơi nước đang được xuất khẩu từ nồi hơi đóng gói hiện đại, và có thể ở áp suất thấp hơn áp suất được thiết kế để vận hành .

Nước được vận chuyển bằng hơi nước sẽ bị bẩn (khoảng 3 000 ppm TDS), và sẽ làm nhiễm bẩn van điều khiển và bề mặt truyền nhiệt. Nó thậm chí có thể chặn một số lỗ nhỏ hơn trong các thiết bị cảm biến áp suất, bẫy hơi và vân vân.

Bảng 3.22.1.jpg

Lưu ý: Thông tin để tạo Bảng 3.22.1 được cung cấp bởi Thermsave. Các đơn vị Imperial cũng được thể hiện trong Bảng để cung cấp thông tin chi tiết về các yếu tố được áp dụng trong thiết kế nồi hơi trong quá khứ.

Nhu cầu cao điểm

Nhu cầu hơi nước trên bất kỳ nhà máy xử lý nào hiếm khi ổn định, nhưng kích thước và loại dao động phụ thuộc vào ứng dụng và ngành công nghiệp. Đỉnh có thể xảy ra một lần một tuần hoặc thậm chí một lần một ngày trong khi khởi động.

Các vấn đề lớn nhất gây ra bởi nhu cầu cao điểm thường được kết hợp với các ngành công nghiệp chế biến hàng loạt:

• Sản xuất bia.

• Hàng dệt.

• Sấy khô.

• Đóng hộp.

• Các nhà sản xuất khối bê tông nhẹ.

• Các lĩnh vực chuyên môn của ngành chế tạo thép.

• Các ngành công nghiệp cao su với nồi hấp lớn.

Đối với các quá trình này, các đỉnh có thể nặng và kéo dài, và được đo trong các phần của một giờ.

Ngoài ra, chu kỳ tải có thể bao gồm các đỉnh ngắn hạn thường xuyên trong thời gian ngắn nhưng lưu lượng tức thời rất cao:

• Hàng dệt kim hoàn thiện.

• Cao su.

• Khuôn nhựa và polystyrene.

• Luộc.

• Bệnh viện và khử trùng công nghiệp.

Hình 3.22.1, cho thấy trong mỗi trường hợp nhu cầu gần như tức thời và các đỉnh cao hơn mức tải trung bình. Kết quả của một nhu cầu đột ngột về nhà máy nồi hơi là áp suất giảm trong lò hơi, bởi vì lò hơi và các thiết bị đốt liên quan của nó không thể tạo ra nhiều hơi hơn  ở tốc độ mà nó đang được hoạt động.

Hình 3.22.1.jpg

Nhu cầu cao điểm và giảm áp suất tiếp theo có thể có hậu quả khá nghiêm trọng đối với sản xuất nhà máy.

Trường hợp tồi tệ nhất, kết quả là lò hơi bị khóa , do độ cao của mực nước gây ra bởi sự sôi nhanh chóng, tiếp theo là sự sụt giảm của nó. Điều này có nghĩa là bảo vệ cạn nước mức nước thấp bởi bộ  điều khiển mức.

Tốt nhất là hơi nước bị ướt và bị ô nhiễm. Điều này, cùng với việc giảm áp suất, có thể dẫn đến:

• Tăng thời gian xử lý.

• Giảm chất lượng sản phẩm hoặc thậm chí thiệt hại hoặc mất mát của sản phẩm.

• Đọng nước trong các đường ống dẫn hơi nước gây ra sự cố cho đường ống và phụ kiện, và có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.

Đối với nhà máy nồi hơi có nhu cầu cao điểm về hơi như vậy thì thường : 

• Mức bảo trì cao hơn.

• Giảm tuổi thọ lò hơi.

• Giảm hiệu suất nhiên liệu.

Điều này là do chế độ đốt thay đổi liên tục từ thấp đến cao, và thậm chí tắt trong thời gian nhu cầu rất thấp, chỉ cháy một vài phút sau đó.

Nhiều nồi hơi lớn có thể được sử dụng trong một nỗ lực để đối phó với các nhu cầu cao điểm (và các dips tiếp theo theo yêu cầu) mà chắc chắn dẫn đến hiệu quả thấp.

Để minh họa điểm này, có thể giả định rằng:

• Đối với lò hơi trung bình, dưới 1% tổn thất là do nhiệt bức xạ từ vỏ lò hơi (ví dụ: 1% của giá trị liên tục tối đa (MCR) của lò hơi).

• Nếu một lò hơi sau đó sản xuất 50% MCR của nó, các tổn thất do bức xạ là 2% so với tỷ lệ sản xuất của nó.

• Nếu lò hơi đang sản xuất 25% MCR của nó thì tổn thất là 4% tỷ lệ sản xuất.

Và như vậy, cho đến khi một nồi hơi được duy trì một cách đơn giản ở áp suất mà không xuất khẩu bất kỳ hơi nước nào cho nhà máy. Tại thời điểm này, 1% MCR của nó là mất 100% so với tỷ lệ sản xuất hơi nước của nó.

Nếu nhà máy nồi hơi có công suất cho tải trọng cao điểm, các vấn đề phát sinh do quá lớn so với nhu cầu trung bình. Trong thực tế, một nồi hơi có thể bị tắt trong một khoảng thời gian nhu cầu thấp. Nếu điều này sau đó được theo sau bởi một sự đột biến đột ngột của nhu cầu và lò hơi không bắn, một tình huống báo động có thể phát sinh.

Báo động sẽ đổ chuông, lò hơi có thể bị khóa và phục hồi hơi sẽ chậm và gian truân.

Tóm lại, các vấn đề cần giải quyết :

• Mất sản xuất.

• Giảm chất lượng sản phẩm.

• Tăng thời gian sản xuất.

• Hơi nước chất lượng kém từ lò hơi.

• Hiệu suất nhiên liệu thấp.

• Chi phí bảo trì cao.

• Giảm tuổi thọ lò hơi.

Load levelling techniques

Nồi hơi hiện đại rất hiệu quả khi được nạp đúng cách và đáp ứng nhanh chóng để tăng tải, với điều kiện lò hơi đang cháy. Tuy nhiên, các nồi hơi thông thường không thể đáp ứng được các yêu cầu cao điểm lớn một cách thỏa đáng và cần được bảo vệ khỏi các tải trọng lớn.

Các phương pháp khác nhau được sử dụng trong một nỗ lực để tạo ra một mô hình tải ổn định để bảo vệ nhà máy lò hơi khỏi tác động của các tải lớn dao động.

Phương án kỹ thuật:

 

• Van duy trì áp lực (còn gọi là van ngắt) có thể được sử dụng làm thiết bị đổ tải bằng cách cô lập các phần không cần thiết của nhà máy và do đó ưu tiên cho nhà máy thiết yếu, một sự sắp xếp điển hình được thể hiện trong Hình 3.22.2. Sự thành công của phương pháp này một lần nữa phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của các đỉnh núi và giả định rằng lò hơi đang cháy khi đỉnh phát triển.

Hình 3.22.2.jpg

Van ngắt quãng cũng có thể được lắp trực tiếp vào nồi hơi hoặc trên đường ống hơi nước chính cho nhà máy, như trong Hình 3.22.3.

Áp lực thiết lập nên là:

- Ít hơn áp lực kiểm soát 'hỏa hoạn cao', để ngăn chặn bất kỳ sự can thiệp nào của điều khiển ngắt với điều khiển đầu đốt.

- Đủ cao để duy trì áp suất trong lò hơi ở mức an toàn.

Xét về kích thước van cầu, yêu cầu là giảm áp suất tối thiểu. Như một chỉ dẫn chung, một van kích thước đường nên được xem xét.

Hình 3.22.3.jpg

• Kiểm soát mực nước hai phần tử hoặc ba phần tử. Đây có thể thành công miễn là các đỉnh không phải là bạo lực và lò hơi được bắn khi đỉnh phát triển; lò hơi cũng phải có đủ công suất.

Kiểm soát hai phần tử sử dụng đầu vào từ các điều khiển mực nước của lò hơi và lưu lượng hơi nước để định vị van điều khiển nước cấp.

Điều khiển ba phần tử sử dụng hai phần tử trên cộng với đầu vào từ thiết bị đo lưu lượng nước cấp để kiểm soát lưu lượng nước cấp vào, thay vì chỉ vị trí của van điều khiển nước cấp. (Yếu tố thứ ba này chỉ phù hợp với các nồi hơi sử dụng điều khiển mức độ điều chế trong các ngôi nhà lò hơi với một vòng nước cấp chính.)

Ví dụ 3.22.1

Nồi hơi được đánh giá ở mức 5 000 kg / h 'Từ và Tại'

Các thiết lập áp suất cao / thấp là 11,3 / 12,0 bar g tương ứng (12,3 / 13,0 bar a).

Các thiết lập van surplussing là 11.0 bar g (12.0 bar a).

1. Dựa trên vận tốc xấp xỉ 25 m / s, một ống hút hơi 100 mm sẽ được chọn.

2. K vs của van điều khiển van tiêu chuẩn DN100 là 160 m³ / h

3. Sử dụng phương trình khối lượng sau đây cho hơi bão hòa áp suất hạ lưu của van cầu (P 2 ) có thể được tính toán:

Phương trình 3.21.2.jpg

Trong ví dụ này, ở mức thấp lửa, áp suất lò hơi được cho là 12 bar g (13 bar a).

Nó có thể được tính từ phương trình 3.21.2 rằng áp suất sau van mở rộng hoàn toàn là 11.89 bar g (12.89 bar a).

Do đó, áp suất giảm nhỏ (0.11 bar) và sẽ không đáng kể trong hoạt động bình thường. Tuy nhiên, nếu áp suất giảm xuống 11.0 bar g, van ngắt sẽ bắt đầu đóng để duy trì áp suất ngược dòng.

Dải tần số trên bộ điều khiển nên được đặt càng hẹp càng tốt mà không làm cho van 'săn' về điểm đặt.

Cả hai phương pháp áp dụng van duy trì áp lực có thể cung cấp bảo vệ cho nhà máy lò hơi, nhưng chúng sẽ không khắc phục được yêu cầu cơ bản về hơi nước cho quá trình này.

Phương thức quản lý

Chúng bao gồm, ví dụ, so le bắt đầu trên các quy trình để giữ tải cao điểm càng thấp càng tốt. Phương pháp làm mịn các đỉnh có thể có lợi cho nhà máy nồi hơi nhưng có thể gây hại và hạn chế đối với sản xuất, có tác dụng tương tự như van duy trì áp suất.

Tuy nhiên, không thể làm mịn các đỉnh ngắn hạn chỉ sử dụng các phương pháp quản lý.

Trong một nhà máy có nhiều quy trình riêng biệt áp đặt các đỉnh như vậy thì có thể có hiệu ứng cân bằng tải, nhưng bằng nhau, cũng có thể cho nhiều quá trình riêng lẻ đạt đỉnh cùng một lúc, với hiệu ứng tai hại.

Nếu các phương pháp trên không cung cấp sự ổn định cần thiết của nhu cầu, có thể là thời gian để xem xét một phương tiện để lưu trữ hơi nước.

Máy tích tụ hơi nước

Các phương tiện thích hợp nhất để cung cấp hơi khô sạch ngay lập tức, để đáp ứng nhu cầu cao điểm là sử dụng phương pháp bảo quản hơi nước để nó có thể được 'giải phóng' khi cần thiết. Lưu trữ hơi nước dưới dạng khí dưới áp suất là không thực tế do khối lượng lưu trữ rất lớn cần thiết ở áp suất nồi hơi bình thường.

Điều này được giải thích tốt nhất trong một ví dụ:

Trong ví dụ được sử dụng sau này trong Mô-đun này, một tàu có dung tích 52,4 m³ được sử dụng.

• Áp suất sạc là 10 bar g (thể tích cụ thể = 0,177 m³ / kg).

• Áp suất xả là 5 bar g (thể tích cụ thể = 0.315 m³ / kg).

Dựa trên các thông số này, năng lượng kết quả được lưu trữ và sẵn sàng để giải phóng tức thời cho nhà máy được chứa trong 130 kg hơi nước. Số lượng này chỉ chiếm 5,2% năng lượng được lưu trữ và sẵn sàng để sử dụng, so với một bộ nạp đầy nước.

Trong thực tế có hai cách tạo hơi:

• Bằng cách thêm nhiệt vào nước sôi, gián tiếp qua một ống đốt và đầu đốt, như trong nồi hơi thông thường.

• Bằng cách giảm áp lực lên nước được lưu trữ ở nhiệt độ bão hòa của nó. Điều này dẫn đến dư thừa năng lượng trong nước, làm cho một tỷ lệ nước biến thành hơi nước.

Hiện tượng này được gọi là 'nhấp nháy', và thiết bị được sử dụng để lưu trữ nước áp lực được gọi là bộ tích tụ hơi nước. Về nguyên tắc, có hai loại hệ thống có sẵn để lưu trữ hơi nước; bộ tích tụ giảm áp và bộ tích lũy áp suất không đổi. Mô-đun này chỉ xem xét loại cũ.

Một bộ tích tụ hơi nước, về cơ bản, là một phần mở rộng của khả năng lưu trữ năng lượng của lò hơi. Khi nhu cầu hơi nước từ nhà máy thấp, và lò hơi có khả năng tạo ra nhiều hơi nước hơn là cần thiết, hơi nước dư thừa được bơm vào một khối lượng nước được lưu trữ dưới áp lực. Trong một khoảng thời gian, hàm lượng nước cất giữ sẽ tăng nhiệt độ và áp suất cho đến khi nó đạt được nhiệt độ bão hòa cho áp suất mà lò hơi đang hoạt động.

Nhu cầu sẽ vượt quá khả năng của lò hơi khi:

• Tải trọng được áp dụng nhanh hơn khả năng đáp ứng của lò hơi - ví dụ, (các) đầu đốt có thể bị dập tắt và chu kỳ thanh lọc phải được hoàn thành trước khi lò đốt có thể được đốt cháy một cách an toàn. Quá trình này có thể mất tối đa 5 phút và thay vì bổ sung nhiệt vào nồi hơi, chu trình tẩy sẽ thực sự có tác dụng làm mát nhẹ trên nước trong lò hơi. Thêm vào thực tế là sự nhấp nháy của nước lò hơi sẽ làm giảm mực nước, và hệ thống điều khiển mức lò hơi sẽ tự động bù đắp cho điều này bằng cách đưa nước cấp vào ở, ví dụ, 90 ° C. Điều này sẽ có một hiệu ứng dập tắt trên mặt nước đã ở nhiệt độ bão hòa, và sẽ làm trầm trọng thêm tình hình.

• Nhu cầu nặng xảy ra trong thời gian dài hơn bình thường.

Trong cả hai trường hợp, kết quả là giảm áp suất bên trong bộ tích tụ hơi nước, và do kết quả của một số lượng nước nóng này sẽ bốc hơi. Tốc độ mà nước nhấp nháy để hơi nước là một chức năng của áp suất lưu trữ, và tốc độ mà hệ thống đang được cung cấp hơi.

Đang sạc

Bộ tích tụ hơi nước áp suất thả bao gồm một bình áp lực hình trụ chứa đầy nước, tại một điểm giữa 50% và 90% đầy đủ tùy thuộc vào ứng dụng. Hơi nước được sạc bên dưới bề mặt của nước bằng một ống phân phối, được trang bị một loạt các vòi phun hơi nước, cho đến khi toàn bộ lượng nước ở áp suất và nhiệt độ cần thiết.

Nó là tự nhiên mà mực nước sẽ tăng và giảm trong quá trình sạc và xả.

Nếu thiết bị tích tụ hơi nước được tích điện bằng hơi bão hòa (hoặc ướt), có thể có một lượng nhỏ trong nước do tổn thất bức xạ từ tàu. Thông thường, một lượng hơi hơi lớn hơn được thải ra ngoài được thừa nhận.

Một bẫy hơi (loại phao bóng) được lắp ở mức độ làm việc và hoạt động như một mức giới hạn mức, xả một lượng nhỏ nước dư thừa vào hệ thống thu hồi nước ngưng tụ.

Tuy nhiên, nếu bình ắc quy được tính bằng hơi nước quá nhiệt, hoặc nếu tổn thất bức xạ là rất nhỏ, sẽ mất dần nước do bốc hơi, và cần có một máy bơm hoặc máy bơm, dưới sự kiểm soát của các đầu dò mức, bù đắp thâm hụt.

Xả

Khi áp suất giảm xảy ra trong bộ tích tụ hơi nước với nước được lưu trữ ở nhiệt độ bão hòa, hơi nước flash sẽ được tạo ra theo tỷ lệ được yêu cầu bởi bất kỳ tải nào vượt quá công suất lò hơi; do đó tình trạng quá tải sẽ được thỏa mãn. Khi tình trạng quá tải được theo sau bởi một nhu cầu dưới công suất lò hơi, bộ tích lũy hơi được tính bằng hơi nước dư từ nồi hơi. Chu trình sạc và xả này giải thích tên 'bình ắcqui hơi nước' và liên tục cho phép lò hơi tăng đến mức tối đa liên tục.

Chu trình sạc / xả

Bộ tích lũy cần được sạc đầy vào đầu thời gian xả của nó, để nó hoạt động chính xác. Để cho phép điều này, hai sự kiện chính phải được thỏa mãn:

1. Đủ thời gian phải có sẵn từ cuối một thời kỳ quá tải đến đầu của thời gian quá tải, để nạp tiền vào nước được lưu trữ trong ắc quy.

2. Nhu cầu hơi nước ngoài tải trọng trung bình phải thấp hơn công suất lò hơi (mức đánh giá liên tục tối đa hoặc MCR), sao cho có đủ khả năng nồi hơi dư thừa để nạp nước vào bộ tích lũy trong thời gian ngoài giờ cao điểm.

Các tiêu chuẩn khác cũng rất quan trọng để đảm bảo bộ tích lũy có đủ năng lực và chúng phải được thiết kế thỏa mãn:

1. Đủ nước phải được lưu trữ để cung cấp lượng hơi nước yêu cầu trong thời gian xả. Điều này có thể được thỏa mãn bằng cách đảm bảo khối lượng tích lũy đủ lớn.

2. Tốc độ xả hơi cao sẽ tạo ra hơi nước ẩm. Vận tốc và tốc độ dòng chảy mà hơi nước được giải phóng từ mặt nước phải dưới giá trị định trước. Điều này có thể được thỏa mãn bằng cách đảm bảo diện tích mặt nước đủ lớn, đến lượt nó phụ thuộc vào kích cỡ của bộ tích tụ.

3. Dung tích bay hơi phải đủ. Điều này phụ thuộc vào áp suất mà nước được lưu trữ khi được sạc đầy (áp suất lò hơi) và áp suất tối thiểu mà tại đó bộ tích lũy sẽ hoạt động vào cuối thời gian xả (áp suất thiết kế tích lũy). Sự khác biệt lớn hơn giữa hai áp lực này, hơi nước sẽ tạo ra nhiều hơi nước hơn.

4. Áp suất thiết kế ắc quy phải cao hơn áp suất phân phối hạ lưu. Điều này là cần thiết để tạo ra một chênh lệch áp suất trên van giảm áp hạ lưu (PRV), để cho phép dòng chảy yêu cầu từ bộ tích lũy đến nhà máy. Áp suất tích lũy càng gần với áp suất phân phối, bộ tích lũy nhỏ hơn nhưng điều này cũng tạo ra chênh lệch áp suất nhỏ hơn trên PRV. Điều này đòi hỏi một PRV lớn hơn; đủ lớn để vượt qua yêu cầu quá tải cao nhất khi bộ tích lũy ở áp suất thiết kế của nó (áp suất tối thiểu trong bộ tích lũy ở cuối chu kỳ xả).

Định cỡ bộ phận tích tụ hơi nước

Máy tích tụ hơi nước trong hệ thống hơi nước giúp tăng dung lượng lưu trữ. Thiết kế phù hợp của bộ phận tích tụ hơi nước đảm bảo rằng mọi lưu lượng có thể được phục vụ. Không có giới hạn về mặt lý thuyết đối với kích thước của bộ tích tụ hơi nước, nhưng tất nhiên những cân nhắc thực tế sẽ áp đặt các hạn chế.

Trong thực tế, khối lượng ắc quy hơi được dựa trên dung tích cần thiết để đáp ứng nhu cầu cao điểm, với áp suất giảm cho phép, trong khi vẫn cung cấp hơi khô sạch ở vận tốc hơi nước thích hợp từ bề mặt nước. Ví dụ 3.22.2 dưới đây, được sử dụng để tính toán tiềm năng của hơi nước trong bộ phận tích tụ hơi ngang.

Ví dụ 3.22.2

Nồi hơi:

Xếp hạng liên tục tối đa = 5 000 kg / h

Áp suất làm việc bình thường = 10 bar g (hf = 781 kJ / kg, từ bàn xông hơi)

Burner chuyển đổi vi sai = 1 bar (0,5 bar hai bên của 10 bar g)

Yêu cầu của nhà máy:

Quá tải tức thời tối đa = 12 000 kg / h

Áp suất phân phối = 5 bar g

Mặc dù quá tải tức thời tối đa là 12 000 kg / h, giá trị trung bình của quá tải nên được sử dụng để kích thước bộ tích lũy.

Điều này ngăn cản quá trình tích tụ không cần thiết. Tương tự, cần xác định và sử dụng tải trọng trung bình 'off-peak' trong phép tính kích thước. Tải ngoài giờ cao điểm là bất kỳ tải trọng nào dưới MCR của lò hơi.

Tìm giá trị trung bình của tải trọng quá tải và ngoài giờ cao điểm

Có ba phương pháp có thể để thiết lập tải trọng trung bình cho nhà máy nồi hơi hiện có:

1. Để đánh giá, dựa trên kinh nghiệm.

2. Để thẩm vấn các biểu đồ đầu ra hơi nước lò hơi hiện có để thiết lập các tải trung bình và các khoảng thời gian mà chúng xuất hiện.

3. Để lập trình máy tính của đồng hồ đo hơi nước để tích hợp tải hơi nước trong cả thời gian tải quá tải và thời gian tải ngoài thời gian.

Phương pháp 1 có thể chứng minh là khá thiếu thận trọng, nếu một bộ tích lũy đắt tiền kết thúc quá nhỏ.

Tuy nhiên, nếu nhà máy lò hơi vẫn đang ở giai đoạn thiết kế, một dự đoán được giáo dục sẽ là lựa chọn duy nhất. Từ kiến ​​thức của nhà thiết kế về lắp đặt, có thể đưa ra ước tính hợp lý về tải trọng thực vật tối đa, tính đa dạng tải và thời gian chúng xảy ra.

Phương pháp 2 là khá dễ dàng để xúc tiến, và nên đưa ra một kết quả chính xác hợp lý.

Phương pháp 3 sẽ cung cấp kết quả chính xác nhất và chi phí của đồng hồ đo hơi nước nhỏ so với tổng chi phí của một dự án tích lũy.

Quy trình sau đây cho thấy cách xác định tải hơi trung bình từ biểu đồ hiện có ghi mẫu tải. Quy trình này được xây dựng từ Hình 3.22.4, cho thấy mẫu lưu lượng cho Ví dụ 3.22.2.

Hình 3.22.4.jpg

Từ hình 3.22.4, có thể thấy rằng các tải trọng ngoài giờ đã được chia thành các tải trọng trung bình và khoảng thời gian sau. Từ dữ liệu này, có thể xác định tải thặng dư trung bình cho mỗi giai đoạn ngoài giờ cao điểm.

Lưu lượng thặng dư trung bình được tính theo cách sau:

P11.1.jpg

Tải trọng cao điểm đầu tiên

P11.2.jpg

Tải trọng cao điểm thứ hai

P12.1.jpg
Một bài tập tương tự được thực hiện cho các giai đoạn quá tải từ Hình 3.22.4.

 

 

Quá tải thứ nhất

P12.2.jpg

Quá tải 2

P12.3.jpg

Áp lực thiết kế ắc quy cần phải được lựa chọn, và nó thường là để chọn áp suất cao hơn 1 bar so với áp suất phân phối. Điều này mang lại khả năng hơi nước flash hợp lý, mà không cần quá mức quá mức PRV hạ lưu.

Trong ví dụ này áp suất phân phối là 5 bar g, do đó áp suất thiết kế tích lũy ban đầu có thể được xem xét ở 6 bar g (Lưu ý: khối lượng nước được lấy ở áp suất làm việc của lò hơi).

Từ thông tin này, một bộ tích lũy có thể được kích cỡ.

Hơi tích tụ:

P13.1.jpg

Lưu ý rằng 2 797 kg hơi nước flash này sẽ được giải phóng trong thời gian thực hiện cho áp suất giảm xuống. Nếu đây là một giờ, tốc độ hấp là 2 797 kg / h; nếu đã hơn 30 phút thì tốc độ hấp sẽ là:

P13.2.jpg

Nếu bộ phận tích tụ hơi được kết nối với lò hơi ở mức 5 000 kg / h, và cung cấp một nhu cầu trung bình trong khả năng của nó, đầu ra nồi hơi và ắc quy kết hợp có thể đáp ứng các điều kiện quá tải trung bình là 5 594 + 5 000 = 10 594 kg / h 30 phút. Phương án thay thế là một sự kết hợp bổ sung của các nồi hơi có khả năng tạo ra 10 594 kg / h trong 30 phút với những hạn chế được ghi nhận trước đây.

Bây giờ có thể kiểm tra kích thước bộ tích lũy.

Các số liệu như được sử dụng trong Ví dụ 3.22.2 được sử dụng dưới đây để tạo thuận lợi cho việc kiểm tra.

Nồi hơi 

Xếp hạng liên tục tối đa = 5 000 kg / h

Áp suất làm việc bình thường = 10 bar g

Yêu cầu của nhà máy

Quá tải trung bình lớn nhất = 10 300 kg / h trong 30 phút cứ sau 95 phút

Áp suất = 5 bar g

Lưu trữ hơi cần thiết = 10 300 kg / h - hơi 5 000 kg / h được cung cấp bởi lò hơi

Lưu trữ hơi cần thiết = 5 300 kg / h

Tuy nhiên, hơi nước chỉ được yêu cầu trong 30 phút mỗi giờ, do đó yêu cầu lưu trữ hơi nước phải là:

P14.1.jpg

 

Lượng nước cần thiết để giải phóng 2 650 kg hơi nước là một chức năng của tỷ lệ hơi nước phát ra do áp suất giảm.

Điều này làm hài lòng tiêu chuẩn có đủ nước để tạo ra lượng hơi nước cần thiết. Có thể thấy dung lượng lưu trữ của 2 797 kg lớn hơn dung lượng cần thiết của 2 650 kg hơi nước.

Nếu máy tích tụ hơi nước sẽ được sạc ở 10 bar g bởi lò hơi và xả ở 6 bar g vào nhà máy, tỷ lệ hơi nước flash có thể được tính như sau:

P14.2.jpg

Dung tích tàu lớn hơn 87,9 m³, do đó tàu đáp ứng tiêu chí này.

Sử dụng kích thước tàu được đưa ra trước đó, diện tích mặt nước là khoảng 20.53 m² khi được sạc đầy, với khối lượng 90% công suất của tàu.

Tốc độ hấp tối đa từ bộ tích lũy được cho là 5 300 kg / h, do đó:

P14.3.jpgCông việc thử nghiệm thực nghiệm cho thấy tốc độ hơi khô có thể thoát ra từ mặt nước là một chức năng của áp suất. Một phép tính gần đúng cho thấy:

Tốc độ phóng thích tối đa mà không bị hấp hơi (kg / m² h) = 220 x áp suất (bar a)

Máy tích tụ hơi nước trong Ví dụ 3.22.2 hoạt động ở 6 bar g (7 bar a). Tốc độ phát hành tối đa mà không có sự hấp thụ hơi nước sẽ là:

220 x 7 bar a = 1 540 kg / m² h

Điều này được thể hiện bằng đồ thị trong Hình 3.22.5.

Ví dụ ở mức 258 kg / m² h thấp hơn giá trị tối đa và hơi khô có thể được mong đợi. Nếu tốc độ xả hơi quá cao, các đường kính và độ dài khác nhau cho cùng khối lượng tàu sẽ cần được xem xét.

Nó phải được nhấn mạnh rằng đây chỉ là một dấu hiệu, và chi tiết thiết kế nên luôn luôn được giao cho các nhà sản xuất chuyên gia.

Hình 3.22.5.jpg

Bộ điều khiển và phụ kiện ắc quy hơi

Sau đây là một đánh giá về thiết bị cần thiết để lắp đặt bộ tích tụ hơi nước, cùng với một số hướng dẫn về cách định cỡ và lựa chọn thiết bị phù hợp.

Sử dụng các số liệu từ Ví dụ 3.22.2:

Nồi hơi:

Xếp hạng liên tục tối đa = 5 000 kg / h

Áp suất làm việc bình thường = 10 bar g

Accumulator:

Khối lượng nước cần thiết cho lưu trữ hơi = 65 920 kg (sạc đầy và 90% khối lượng tàu)

1 (áp suất lò hơi) = 10 bar g (đã sạc đầy)

2 (áp suất xả) = 6 bar g (xả hoàn toàn)

Yêu cầu của nhà máy:

Áp suất = 5 bar g

Quá tải trung bình lớn nhất = 10 300 kg / h trong 30 phút sau mỗi 95 phút, trong đó, lò hơi được cung cấp 5 000 kg / h.

Từ những con số này có thể suy luận rằng 65 920 kg nước phải được đun nóng từ nhiệt độ bão hòa ở 6 ​​bar g đến nhiệt độ bão hòa ở 10 bar g trong 95 phút.

Đường ống

Đường ống giữa nồi hơi và bình ắc quy hơi nên được định cỡ, theo thông lệ, trên vận tốc hơi từ 25 đến 30 m / s và công suất tối đa của lò hơi.

Trong trường hợp của Ví dụ 3.22.2, điều này sẽ yêu cầu một đường ống DN100 từ lò hơi đến bộ tích lũy, để mang giá trị liên tục tối đa của lò hơi (MCR) là 5 000 kg / h @ 10 bar g.

Đường ống từ bộ tích lũy đến PRV ở hạ lưu nên được định kích thước trên quá tải tức thời tối đa và vận tốc không quá 20 m / s. Điều này đòi hỏi một đường ống danh định DN250 cho ví dụ này, với áp suất thiết kế ắc quy là 6 bar g.

Dừng van

Một van dừng kích thước đường là cần thiết ngoài van vương miện nồi hơi. Một van dừng được xếp loại phù hợp, tốt nhất là thép đúc, sẽ phù hợp.

Van kiểm tra hoặc không quay trở lại

Một van kiểm tra kích thước đường là cần thiết để ngăn chặn dòng chảy ngược của hơi nước trở lại lò hơi trong trường hợp lò hơi đang cố ý tắt, hoặc có lẽ, việc khóa lò hơi.

Một van kiểm tra đĩa sẽ là một lựa chọn thích hợp.

Van áp lực

Van nạp là cần thiết để đảm bảo rằng tốc độ hơi nước từ lò hơi đến bộ tích lũy nằm trong khả năng của lò hơi. Ví dụ 3.22.1, cho thấy van sẽ được kích thước như thế nào.

Van hoạt động tự hành, tự vận hành có thể được sử dụng trong các cài đặt nhỏ hơn, với điều kiện dải tần số hẹp (và không điều chỉnh được) có thể chấp nhận được. Một bộ điều khiển khí nén và van điều khiển phù hợp hơn với các cài đặt lớn hơn, và cung cấp lợi thế của một dải tỷ lệ có thể điều chỉnh được.

Đối với ứng dụng này, van điều khiển vận hành bằng khí nén DN100 với khả năng vận hành và ngắt phù hợp, sẽ được chọn.

Thiết bị phun hơi

Một ống dẫn hơi nước có kích thước phù hợp phải được cấp dưới mức nước mặt và vào hệ thống phân phối / phân phối hơi nước như trong Hình 3.22.6.

Hơi nước được bơm vào trong nước.

Điều quan trọng cần nhớ là dung tích của bộ phun sẽ giảm khi áp suất trong mạch tăng lên, do áp suất chênh lệch giữa hơi nước được bơm và áp suất của tàu giảm.

Ở lưu lượng rất thấp, hơi nước sẽ có xu hướng phát ra từ các ống tiêm gần nhất với ống dẫn hơi nước (s).

Thiết kế của ống vào và hệ thống đa tạp, cùng với vị trí của các kim phun, phải cung cấp ngay cả việc phun hơi nước trong suốt chiều dài của bộ tích lũy bất kể lưu lượng hơi thực tế.

Hình 3.22.6.jpg

Sự phóng điện từ các kim phun sẽ rất nóng và hơi nước, có thể với một số bọt hơi ngưng tụ, ở vận tốc rất cao, thúc đẩy sự hỗn loạn và trộn lẫn trong khối nước. Chúng không được xả trực tiếp lên, hoặc gần sát tường thành của tàu. Do đó, cài đặt có thể được khuyến khích. Lý tưởng nhất, họ cũng nên được góc cạnh theo các hướng khác nhau để hỗ trợ phân phối đồng đều hơn.

Một sự sắp xếp danh nghĩa được thể hiện trong hình 3.22.6.

Trong các tàu rất dài, việc phân phối thường xuyên hơn có thể đạt được nếu sử dụng hai hoặc nhiều đường ống vào. Trong những trường hợp như vậy, điều quan trọng là các ống dẫn vào được phân phối một cách cẩn thận với nhau từ nguồn cung cấp chính.

Tất cả các kim phun nên được lắp đặt xuống thấp nhất trong bộ tích lũy càng tốt để đảm bảo đầu chất lỏng tối đa có thể ở trên chúng. Nó cũng có thể thích hợp để cài đặt các kim phun ở một góc nhỏ để tránh xói mòn của tàu.

Hình 3.22.7.jpg
P18.1.jpg
Bảng kích thước của nhà sản xuất sẽ cung cấp cho K vs giá trị của kim phun hơi nước (xem Bảng 3.22.2)

P18.2.jpg

 

Sử dụng dữ liệu từ Bảng 3.22.2 và đề cập đến Hình 3.22.8, một trích từ biểu đồ kích thước hơi bão hòa Hình 3.22.9:

1. Vẽ một đường thẳng theo chiều ngang qua bên phải từ trục 'x' ở 11 thanh a (10 bar g) cho đến khi nó cắt đường giảm áp lực quan trọng, điểm ( A ).

2. Vẽ một đường thẳng đứng xuống bảng xếp hạng từ điểm ( A ) cho đến khi nó cắt K vsgiá trị của kim phun, điểm ( B ), (Ví dụ: K vs 5,8 cho một vòi phun IM25M).

3. Vẽ một đường thẳng theo chiều ngang sang trái, cho đến khi nó giao cắt trục 'y', điểm ( C ). Giá trị hiển thị sẽ là công suất của đầu phun.

(Khoảng 760 kg / h cho ví dụ này).

P18.3.jpg

 

Định cỡ và định lượng kim phun

Bài tập trên cho công suất 760 kg / h đối với một vòi phun; nhưng điều này chỉ liên quan đến thời điểm bắt đầu của thời gian sạc, khi áp suất của tàu ở mức thấp nhất, và công suất của bộ phun ở mức cao nhất.

Nó phải được nhớ rằng, khi hơi nước được bơm vào bình, áp lực của tàu sẽ tăng lên, làm giảm hiệu quả dung tích của vòi phun, cho đến khi áp lực của bình cuối cùng có thể cân bằng với áp suất của lò hơi và không có dòng chảy nào có thể xảy ra.

Bởi vì điều này, nó không phải là thực tế để sử dụng một (cao nhất) lưu lượng, 760 kg / h trong ví dụ này.

Thay vào đó, nó là cần thiết để tìm tỷ lệ tiêm trung bình trong thời gian sạc.

Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng phương trình 3.21.2 để tính toán lưu lượng ở các áp suất của các loại tàu khác nhau. (Trung tâm hỗ trợ kỹ thuật Spirax Sarco có một tiện ích định cỡ van, có thể được sử dụng để tính toán khả năng phun dễ dàng từ vòi phun K v giá trị - xem http://www.spiraxsarco.com/esc)

Trong ví dụ này, áp lực của tàu sẽ thay đổi giữa 6 bar g và 10 bar g. Số lượng áp suất càng lớn thì độ chính xác càng cao, nói chung, việc tăng khoảng 10% sự khác biệt giữa nồi hơi và áp suất tích lũy sẽ mang lại giá trị trung bình đáng tin cậy. Bảng 3.22.3 cho thấy các tính toán cho một vòi phun IN25 (1 ") với K v của 5.8.

Bảng 3.22.3.jpg
Tổng lưu lượng 6 076 kg / h được chia cho số lượng mục nhập. nó phải được nhớ để bao gồm cả mục nhập 0; do đó có mười một mục để xem xét.

P19.1.jpg

Có thể thấy rằng lưu lượng trung bình 553 kg / h là ít hơn so với công suất tối đa 759 kg / h. Nếu công suất tối đa được sử dụng để định lượng số lượng kim phun, thì không đủ kim phun sẽ được chọn.

Số lượng kim phun yêu cầu có thể được xác định bằng cách chia dòng hơi bằng số lượng một vòi phun đơn có thể cung cấp.

P19.2.jpg
Lưu ý: Một số kim phun nhỏ hơn sẽ thích hợp hơn với một vòi phun lớn để đảm bảo sự pha trộn thích hợp trong bộ tích tụ hơi nước.

 

Biểu đồ kích thước này là thực nghiệm và không nên được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng

 

Hình 3.22.9.jpg

Tính toán thời gian cần thiết để nạp tiền cho tàu

Từ các mẫu tải được hiển thị trong Hình 3.22.4, nó đã được chỉ ra rằng thời gian tối thiểu giữa các chu kỳ sạc là 95 phút. Bây giờ nó là cần thiết để kiểm tra xem các tàu có thể được nạp lại trong thời gian ít hơn này.

Nó đã được chứng minh rằng lượng hơi nước được sử dụng trong thời gian xả là 650 kg.

Dòng hơi dư thừa trung bình có sẵn trong giai đoạn nạp tiền đã được tính toán từ Hình 3.22.4 là 2 916 kg / h.

Thời gian cần thiết để nạp lại tỷ lệ thuận với tỷ lệ khối lượng hơi được sử dụng trong quá trình xả với tốc độ hơi nước dư thừa chảy trong giai đoạn ngoài giờ cao điểm:

P21.1.jpg

Do thời gian sạc cần thiết nhỏ hơn thời gian giữa chu kỳ quá tải ngắn nhất 95 phút, sự cân bằng giữa thời gian quá tải và thời gian sạc có thể được đáp ứng bởi bộ tích lũy.

Do đó, kích thước ắc quy dài 7 mét bằng đường kính 4 mét cung cấp đủ năng lực cho ví dụ cụ thể này.

Máy đo áp suất

Cần có một máy đo áp suất phù hợp để hiển thị áp suất bên trong bộ tích tụ hơi nước.

Lý tưởng nhất nó nên được đánh dấu để hiển thị:

• Áp suất tối thiểu (áp suất hơi của nhà máy).

• Áp suất tối đa (áp suất hơi của nồi hơi).

• Áp suất làm việc tối đa của tàu.

Van an toàn

Nếu áp suất làm việc tối đa của bộ tích lũy bằng hoặc lớn hơn giá trị của lò hơi thì có thể không cần một van an toàn.

Tuy nhiên, người dùng có thể quan tâm đến các tình huống ít rõ ràng hơn. Ví dụ, trong trường hợp cháy nhà máy, nếu bộ tích lũy đã được sạc đầy và tất cả các cửa hút gió và đầu ra đã bị đóng, áp suất trong bộ tích lũy có thể tăng lên. Một cuộc thảo luận với thanh tra viên bảo hiểm sẽ là điều cần thiết trước khi đưa ra quyết định.

Như với tất cả các van lắp đặt an toàn, xả phải ở một khu vực an toàn thông qua một ống thông hơi có kích thước phù hợp, được thoát nước đúng cách.

Lỗ thông hơi và chân không ngắt

Khi bộ phận tích tụ hơi nước bắt đầu từ lạnh, không gian hơi nước đầy không khí. Không khí này không có giá trị nhiệt, trên thực tế nó sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của nhà máy hơi nước (như đã được chứng minh trong Luật Dalton) và cũng có ảnh hưởng của bề mặt trao đổi nhiệt trống. Không khí cũng sẽ làm phát sinh sự ăn mòn trong hệ thống ngưng tụ.

Không khí có thể được tẩy sạch bằng cách sử dụng một vòi nước đơn giản, thường để mở cho đến khi bộ tăng áp hơi được điều áp đến khoảng 0,5 bar. Một thay thế cho vòi nước là một lỗ thông hơi áp suất cân bằng, không chỉ làm giảm các nhà điều hành nhà máy nồi hơi của nhiệm vụ làm sạch bằng tay (và do đó đảm bảo rằng nó thực sự được thực hiện), nhưng cũng đáng tin cậy hơn trong purging bất kỳ khí khác tích lũy trong tàu trong quá trình sử dụng.

Ngược lại, khi bộ phận tích tụ hơi nước được lấy ra khỏi đường dây, hơi nước trong không gian hơi nước ngưng tụ và để lại một chân không. Chân không này gây áp lực được tác động lên bình từ bên ngoài và có thể dẫn đến rò rỉ không khí qua các cửa kiểm tra. Một chân không ngắt sẽ tránh tình trạng này.

Cống thoát nước

Van này sẽ được sử dụng để tháo bình để bảo dưỡng và kiểm tra.

Van DN40 phù hợp với kích thước của bộ tích lũy trong Ví dụ 3.22.2.

Tràn ra

Một bẫy phao bóng với lỗ thông khí tĩnh nhiệt tích phân phải được lắp đặt như trong Hình 3.22.10. Khi cài đặt như được hiển thị, mực nước bên trong bộ tích lũy sẽ không tăng lên trên điểm này vì bẫy sẽ hoạt động như một van xả tự động. Khi mực nước giảm xuống, tức là, khi hơi nước được rút ra ở tốc độ nhanh hơn tốc độ được thay thế, bẫy sẽ tự động đóng lại để ngăn chặn sự thoát hơi nước.

Việc sử dụng một cái bẫy phao với một viên nang tĩnh nhiệt tích hợp như một thiết bị hạn chế mức, cung cấp thêm lợi thế của không khí thông gió.

Bẫy nên được lắp gần kính đo. Sự phóng điện từ bẫy phải được đưa trở lại khay cấp liệu của lò hơi, cẩn thận để tránh va chạm quá mức hoặc nâng lên.

Kích thước của bẫy nổi / tĩnh nhiệt sẽ thay đổi tùy theo kích cỡ của bộ tích lũy, và thường sẽ có kích thước DN32 hoặc DN40 cho Ví dụ 3.22.2.

Thước đo mực nước

Sự thay đổi mức trong bộ tích tụ hơi nước sẽ không lớn bởi vì chỉ có 5% (xấp xỉ) khối lượng nước sẽ bốc hơi, tuy nhiên, một số phương tiện xem mực nước là điều cần thiết. Rõ ràng máy đo nên được đánh giá để hoạt động ở áp suất làm việc tối đa của bộ tăng áp hơi nước. Tuy nhiên, từ quan điểm nắm giữ cổ phiếu và tiêu chuẩn hóa nhà máy, có một số công đức trong việc sử dụng một máy đo giống như lò hơi.

Chỉ cần một kính đo đơn.

Trạm giảm áp

Một trạm giảm áp được trang bị để xả. Khi van giảm áp mở ra để duy trì áp suất hạ lưu, giảm áp suất xảy ra trong bộ tích tụ hơi nước làm cho một số nước bốc hơi.

Van giảm áp nên được định kích thước trên các dữ liệu sau:

1 = Áp suất tích lũy (ví dụ 6 bar g)

2 = Áp suất thực vật (ví dụ 5 bar g)

delta symbol - body text.jpgP = 6 - 5 = 1 thanh

Lưu lượng = Lưu lượng quá tải lớn nhất (ví dụ: 12 000 kg / h)

Một van thích hợp có thể được lựa chọn từ các biểu đồ kích thước của nhà sản xuất hoặc sử dụng biểu đồ kích thước hơi bão hòa được thể hiện trong hình 3.22.9.

Đối với các kích cỡ lên đến DN80, van tự hành hoạt động thí điểm sẽ phù hợp, trong khi van điều khiển được kích hoạt bằng khí nén phù hợp với kích thước lớn hơn.

Đường ống

Điều này là thích hợp tại thời điểm này để kiểm tra rằng đường ống giữa trạm giảm áp tích tụ hơi và nhà máy có kích thước phù hợp. Ống này phải được kích thước theo thông lệ trên vận tốc hơi nước từ 25 đến 30 m / s, nhưng sử dụng lưu lượng đỉnh từ bộ tích tụ hơi nước ở áp suất của nhà máy, trong trường hợp này là 5 bar g.

Hình 3.22.10.jpg

Thu gom hơi nước điển hình:

Hình 3.22.11 cho thấy tất cả hơi được tạo ra bởi nhà máy nồi hơi đi qua bộ tích tụ hơi nước. Đây là sự sắp xếp thường được ưa chuộng hơn.

Hình 3.22.11.jpg
Sự sắp xếp như trong Hình 3.22.12 được sử dụng phổ biến hơn trong quá khứ và vẫn hữu ích khi thiết bị tích tụ hơi nước phải được đặt cách một khoảng cách nào đó so với đường ống hơi nước chính. Tuy nhiên, các van kiểm tra nên được kiểm tra thường xuyên, vì sự kết hợp giữa các van 'gắn bó' và 'vượt qua' có thể dẫn đến hơi nước được sạc vào bộ phận tích tụ hơi nước phía trên bề mặt hơi nước, không mang lại lợi ích gì.
Hình 3.22.12.jpg

Hình 3.22.13 cho thấy một sự sắp xếp nơi hơi nước ở áp suất nồi hơi được yêu cầu cũng như hơi nước ở áp suất thấp hơn.

Một số ứng dụng quy trình không thể chịu được áp suất hơi thấp, và hơi nước ở áp suất lò hơi có thể được yêu cầu mọi lúc (thường là đối với quy trình sấy khô). Nếu tải trọng cao nhất do áp suất cao gây ra, áp suất duy trì van trong Hình 3.22.13 sẽ giảm áp lực và điều chỉnh theo chỗ của nó, do đó đặt hơi nước áp suất cao cho người dùng áp suất cao, cung cấp nhu cầu áp lực thấp trong giai đoạn này. Bằng cách này, hệ thống cung cấp tải áp suất dao động thấp thông qua bộ tích lũy hơi và lưu lượng tối đa có thể cho tải áp suất cao được đảm bảo bởi tác động của van duy trì áp suất.

Hình 3.22.13.jpg

Trong Hình 3.22.14, lò hơi đang chịu áp lực thiết kế bình thường của nó, ví dụ 10 bar, và hơi nước chuyển đến các tải trọng biến đổi không đòi hỏi nhiều hơn, ví dụ 5 bar. Van giảm áp A giảm áp suất giữa tiêu đề nồi hơi và ống phân phối trong nhà máy, đáp ứng với áp suất được cảm nhận trong vạch 5 vạch.

Nếu nhu cầu hơi nước vượt quá khả năng của nguồn cung cấp này từ lò hơi, và áp suất trong chính áp suất thấp giảm xuống dưới, ví dụ 4.8 bar, van B sẽ bắt đầu mở và bổ sung nguồn cung cấp. Điều này thu hút hơi nước từ bộ tích tụ hơi nước, và trong một thời gian kéo dài, áp suất ắc quy hơi sẽ giảm. Van B đang đáp ứng với áp suất hạ lưu trong chính phân phối, do đó đóng vai trò như một van giảm áp. Công suất của nó phải phù hợp với tốc độ xả phép accumulator xông hơi và nó sẽ nhỏ hơn so với van giảm áp Một .

Van C là một van duy trì áp suất, đáp ứng với áp suất của lò hơi. Nếu áp lực tăng do nhu cầu giảm từ nhà máy, van duy trì áp lực C mở ra. Hơi nước sau đó được nhận vào bộ phận tích tụ hơi nước được nạp vào áp suất tối đa của nó, áp suất hơi thấp hơn một chút. Van giảm áp B sẽ đóng cửa vào lúc này vì nhà máy đang nhận được đủ hơi nước qua (khép kín một phần) giảm áp van Một .

Hình 3.22.14.jpg

Cân nhắc thực tế cho ắc quy hơi

Cầu vượt

Trong bất kỳ nhà máy nào, người quản lý kỹ thuật phải cố gắng cung cấp ít nhất một dịch vụ tối thiểu trong trường hợp thiết bị tích tụ hơi nước và thiết bị liên quan của nó cần phải bảo trì hoặc bị hỏng.

Điều này sẽ bao gồm việc cung cấp sự cô lập đầy đủ và an toàn của bộ tích lũy với van, và có lẽ một số phương tiện bảo vệ lò hơi không bị quá tải nếu không thể tránh được những thay đổi lớn về nhu cầu. Giải pháp rõ ràng nhất ở đây là một van duy trì áp suất.

Hình 3.22.15.jpg

Ảnh hưởng đến tốc độ bắn của lò hơi

Bộ tăng áp hơi nước và áp lực duy trì van cùng nhau bảo vệ lò hơi khỏi điều kiện quá tải và cho phép lò hơi hoạt động đúng theo xếp hạng thiết kế của nó. Điều này là quan trọng để đạt được hiệu quả tốt và đồng thời cung cấp hơi nước sạch, khô, bão hòa. Hình 3.22.16 và 3.22.17 minh họa tỷ lệ bắn tương ứng mà không có bộ tích lũy hơi và tốc độ bắn bằng bộ tích tụ hơi nước.

Hình 3.22.16 - 17.jpg

Chất lượng hơi

Khi được thiết kế và vận hành chính xác, hơi nước từ bình ắc quy luôn sạch sẽ và có phần khô gần bằng 1. Máy tích tụ hơi nước được thiết kế với bề mặt nước lớn và đủ không gian hơi nước để tạo ra hơi nước chất lượng cao gần như ngay lập tức trong thời gian nhu cầu cao điểm. Trong trường hợp một số ắc quy hơi thẳng đứng, không gian hơi được mở rộng để bù đắp cho bề mặt nước nhỏ hơn.

Nước

Nước trong bình ắc quy hơi là hơi nước đã ngưng tụ và do đó sạch sẽ và tinh khiết, với mức TDS điển hình là 20 - 100 ppm (so với TDS vỏ nồi hơi ít hơn 2 000 ppm) giúp tăng cường nước sạch và tương đối ổn định bề mặt. Hơi tích tụ đôi khi được sử dụng để đảm bảo hơi nước sạch được cung cấp khi hơi nước tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm; như trong bệnh viện và máy khử trùng công nghiệp, hoàn thiện dệt và một số ứng dụng nhất định trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống.

Một khi bộ tích lũy đã được đổ đầy nước, và ở điều kiện hoạt động bình thường, nước bổ sung và tỷ lệ tràn là rất nhỏ thực sự.

• Nếu sử dụng hơi quá nhiệt, lượng nước được thêm vào sẽ liên quan đến lượng nhiệt độ cao, nhưng do nhiệt độ hơi nóng quá nhiệt cụ thể thấp hơn nước, nó sẽ có ảnh hưởng nhỏ hơn đến sự thay đổi mực nước.

• Nếu sử dụng hơi bão hòa, mức tăng mực nước đơn giản là một chức năng mất nhiệt từ bình. Với cách nhiệt thích hợp, tổn thất nhiệt là tối thiểu, do đó sự gia tăng mực nước, và do đó tràn qua bẫy hơi (được sử dụng như một thiết bị giới hạn mức) cũng rất nhỏ.

Thiết kế ắc quy hơi

Các bộ tích tụ hơi nước được mô tả và minh họa trong Module này có kích thước lớn và có cấu hình ngang. Bình ắc quy hơi luôn được thiết kế và sản xuất phù hợp với ứng dụng, và các bình chỉ có đường kính 1 m không phải là hiếm. Nó cũng bình thường đối với các bộ tích tụ hơi nước nhỏ hơn có cấu hình thẳng đứng (mặc dù các bộ tích tụ hơi nước đứng lớn tồn tại). Hoặc cấu hình có thể duy trì cùng một giá trị của lưu trữ và tỷ lệ xả, và nó có thể được dễ dàng hơn để tìm không gian cho một đơn vị dọc.

Các tàu lưu trữ

Đây thường là phần đắt nhất của hệ thống tích tụ hơi nước và sẽ được thiết kế riêng cho từng ứng dụng. Nó phải được thiết kế để giữ nước / hơi nước ở nhiệt độ cần thiết cho nhà máy. Đối với nhà máy công nghiệp, điều này thường có nghĩa là từ 5 đến 30 bar, mặc dù các đơn vị trạm điện có thể được xếp hạng tới 150 bar.

Thông thường tỷ lệ đường kính với tổng chiều dài là từ 1,4 đến 1,6, nhưng điều này có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào điều kiện trang web.

Hơi tích tụ nói<

Hỗ trợ trực tuyến

Hotline :
 0975 701 357
   
Mr. Minh
0975 701 357
Mr. Phương
0905 459 123

Video clip