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择要:经由进程对疏水阀各类型式手艺机能特色对照阐发,连系苯酐一期工程现实操纵环境,切磋换热器大负荷高压力疏水阀的选用,在二期工程中对数目较大的伴热用疏水阀进一步优化及推销选型以下降能耗。

关头词节能降耗疏水阀背压率双金属型倒吊捅型苯酐装配

近年跟着迷信成长观的落实和轮回经济的成长,国度和上海市比以往加倍夸大理能任务的详细落实。上海焦化无限公司是大中型化工企业之一,公司严酷办理,不时细化各个出产装配耗损的详细目标。推销的蒸汽疏水阀遍布公司各个装配与管廊。撤除名目扶植外,2006 年 - 2008 年备件推销量就多达 1694 台,总价一百多万元。为进步能源操纵效力.挑选更加节能合用的产物,是推销职员的节能任务的重点。

1 概述

公司具备二套 4 万吨/年苯酐装配,一套已投产 4 年,一套在建,苯酐出产中副产高能级蒸汽,颠末过热和各级减压,蒸汽在装配中不只驱动能源装备,还供给换热器热源和供熔盐、苯酐管线伴热。经由进程对蒸汽的公道操纵,国际进步前辈的苯酐装配为负能耗。公司苯酐装配整体具备上万米的各类管线,此中各级蒸汽与回凝管线长度跨越总长度的一半。遍及操纵的一个个疏水阀作为蒸汽管网中的一个关头,对苯酐工艺装配的不变运转和节能降耗相当首要,在精益出产中表演了首要脚色。疏水阀的公道选型是杰出操纵的根本。本文连系本身的本职任务和苯酐一期工程现实操纵环境,切磋换热器大负荷高压力疏水阀的选用,并对二期工程中数目较大的伴热用疏水阀进一步优化推销选型,以下降能耗。

2 疏水阀的分类与任务道理

疏水阀按任务道理普通可分为三种范例:机器型、热静力型、热能源型。另有今朝愈来愈遍及操纵的泵式疏水阀。

机器型罕见有浮筒式、倒吊桶式、先导式、杠杆浮球式、自在浮球式,都是操纵蒸汽和固结水的密度差。许可的背压高,靠得住、举措距离时辰短。

热静力型罕见有涟漪管式、双金属式、金属温调式、可调恒温式,操纵蒸汽与金属的温度差,许可的背压中等,较靠得住、举措距离时辰长。

热能源型首要有孔板式、园盘式,操纵蒸汽与固结水的热力学特征,许可的背抬高,较靠得住、举措距离时辰较长。

3 苯酐装配一期换热器所用疏水阀操纵环境与选型

3.1 一期换热器所用疏水阀操纵环境

一期苯酐装配自产蒸汽,其蒸汽体系由 6.0MPa 过热蒸汽降至 6.0MPa、2.0MPa、0.6MPa、0.3MPa 饱和蒸汽到各用户操纵,各级凝液收受接管经闪蒸到下一级管网,逐级减压。因为管网较小,用户之间的操纵动摇会有必然的彼此影响。请求每一个用户尽能够坚持安稳。装配上有泰半的蒸汽为几个大的用户所操纵,此中有汽轮机、各类换热器。是以起首斟酌确保大用户的蒸汽凝液体系杰出,其关头是疏水阀是不是杰出。现以最大的换热器用户为例阐发其疏水阀的特色与操纵。

位号为 ST-E2109a/b 的 2 个并列装配的疏水阀.用于热油加热器的冷凝液疏水。热油加热器出口温度为关头节制目标。该换热装备温度节制请求高,必须坚持在加热装备中不能积压固结水,只需有水就得排,最好挑选能排饱和水的机器型疏水阀。因为它是有水就排的疏水阀,能实时消弭装备中因积水形成的不良结果,敏捷进步和保障装备所请求的加热效力。

3.2 热油加热器的冷凝液疏水阀的挑选

1) 设想参数

疏水阀的设想参数见《表 1》

《表 1》 疏水阀设想参数
管道工程直径 DN 介质 冷凝液负荷 宁静系数 排放量(普通/最大)kg/h 操纵压力 MPa 操纵温度 ℃ 背压 MPa 最小操纵压力 MPa 设想压力 MPa 设想温度 ℃ 保持端型式 毗连法兰规范 法兰密封面型式 法兰密封面粗拙度 阀体材质 阀芯材质 法兰材质 查验与实验水压实验 MPa 装配体例
50 高压冷凝液 3360 2 6720 6.0 276 2.5 3.5 6.8 310 法兰 HG20596 PN10.0 RF Ra3.2 WCB 不锈钢 同阀体 15.0 立式装配

2) 挑选疏水阀

如前所述,此处的疏水阀最好选机器型。

● 计较最高背压率:因为最高背压率为疏水阀在最高任务压力下能普通举措的根基前提,以是要先计较最高背压。最高背压率=最高背压/操纵压力×100%,由《表 1》计较出最高背压率为 15%。普通机器型疏水阀背压率不小于 80%,都能知足。

● 型式挑选:因为设想参数请求其压力品级下的冷凝液负荷量较大,国产的只要某着名品牌能够选到一款先导式。入口产物可选到倒吊桶式和浮球式。但国产装备现实寿命达不到国标请求的 8000 小时,故原国产疏水阀平常备件推销数目不少。若不实时改换将影响苯酐产物的收率、能耗和运转用度。并且操纵压力、操纵温度较高、背压高、排量大,操纵寿命请求高,是以斟酌接纳入口浮球或倒吊桶疏水器。浮球疏水器的阀孔鄙人部,倒吊桶的阀孔在上部。倒吊桶式疏水阀能在蒸汽进入倒吊桶内,使桶浮起来,封闭阀孔。固结水进入疏水阀转变桶遭到的浮力,使其下沉,翻开疏水阀孔放出固结水,在蒸汽温度下能够持续排放不凝性气体。且阀座阀甲等易磨损处接纳高铬不锈钢研磨而成,增添了耐蚀和耐磨性,操纵寿命长。是以在入口浮球式价钱与倒吊桶式价钱附近时,咱们斟酌挑选入口倒吊桶疏水阀。

● 型号挑选:由倒吊桶疏水阀系列型号《表 2》,按照设想请求的装配体例、最大压差、最大排量挑选 400 系列。

《表 2》 倒吊捅疏水阀系列型号
系列 材质 装配体例 最大压差 MPa 最大排量 kg/h
880 铸铁 程度 1.7 2000
814-816 铸铁 程度 1.7 9072
980 铸钢 程度 4.1 2000
400 铬钼锻钢 垂直装配 6.9 9072

● 400 系列查排量表,模样形状以下,按压差值选斜线,查对排量值合适请求,即为可选的系列,在 413、416、415 三个表当选出 416 为合适系列。

疏水阀 400 系列查排量表

● 考证材质请求,系列内温度压力毗连尺寸的详细挑选:按设想请求由《表 3》、《表 4》终究考证选出推销型号为 416 可行。

《表 3》 400 系列最大许可压力
型号 受压部件在响应温度下的最大许可压力 MPa
-28~343℃ 371℃ 399℃ 427℃ 454℃ 482℃
413 8.27 8.27 8.27 8.27 7.24 5.38
415 7.58 7.58 7.58 7.58 7.45 6.65
416 11.72 11.72 11.72 11.44 9.31 6.83
《表 4》 400 系列毗连尺寸
型号 413 415 416
管道毗连 mm 15,20,25 25,32,40 40,50

3.3 倒吊桶疏水阀系列 416 型号首要参数见《表 5》

《表 5》 倒吊桶疏水阀 416 型号首要参数
管道工程直径 DN 介质 冷凝液负荷 宁静系数 排放量(普通/最大)kg/h 操纵压力 MPa 操纵温度 ℃ 背压 MPa 最小操纵压力 MPa 设想温度 343℃下的最大许可压力 MPa 查验与实验水压实验 MPa 装配体例
50 高压冷凝液 3360 2.38 8000 6.0 276 2.55 0.12 11.7 15.0 立式装配

材质:
阀体:锻钢 ASTM Al82 F22 Class3
内件:304
阀座阀瓣:17-4PH 或 440F

该型号的疏水阀完全知足设想的请求。一期此刻操纵的便是该型号的产物。今朝已操纵 5 年,整体操纵环境杰出。

4 伴热疏水阀二期苯酐的优化选型

苯酐一期装配上操纵的伴热疏水阀多,是公司内单套装配操纵疏水阀最多的装配。因为苯酐介质熔点高达 130℃,粗制苯酐与精制苯酐工艺都为液态工况操纵,苯酐管线大多为夹套蒸汽伴热。苯酐装配蒸汽冷凝液管几根到十几根并列竖线安排成一个凝液站,装配内多达二十余个凝液站,成为装配的特色。一期工程中操纵的是双金属型疏水阀,因为其布局玲珑松散,在配管安排上显得非常雅观,占地较小,查找便利。蒸汽接纳 6bar-8bar 饱和蒸汽,凝液收受接管进一步操纵。这类疏水阀多达 300 余只,管线凝液量均匀 3.0t/h。蒸汽的有用伴热对不变出产非常首要。而伴热的结果间接与疏水阀的操纵结果相干,但伴热管线疏水阀操纵状态一向不抱负,伴热管线存水,管道温度提不上去。若是苯酐产生凝结,将致使堵管而引发泊车。业内有统计,因为管线伴热不良形成局部或某一管线堵管而引发装配泊车的比例不低。

阐发其缘由,双金属疏水阀的背压率按国标请求 >50%,体系现实的背压率达 80% 以上。一期操纵的是国际着名产物,但其背压率不跨越 60%。国际其余厂的产物遍及背压率在 50~60% 之间。是以双金属疏水阀不合适本装配的现实需要。

二期对这局部伴热疏水阀停止了从头选型,在参考制作厂疏水阀参数与价钱后,调剂了终究的选型。以下以位号 ST-201 阀为例,声名选型的进程:

4.1 位号 ST-201 的设想前提

位号 ST-201 的设想前提见《表 6》

《表 6》 位号 ST-201 设想前提
公称直径 DN25
介质 高压冷凝液
地点地位 管线,肆意角度装配
冷凝液负荷 kg/h 80
排放量(普通、最大)kg/h 240
操纵压力 MPa 0.6
操纵温度 ℃ 164
背压 MPa 0.5
最小压差 MPa 0.1
设想压力 MPa 0.9
设想温度 ℃ 200
毗连端 法兰 HG20956 RF 材质同阀体
材质 阀体:WCB ,阀芯:不锈钢

4.2 制作厂的计划对照

选了三个制作厂的计划停止比拟,如《表 7》所示:

《表 7》 制作厂的计划对照
  制作厂计划一(国产) 制作厂计划二(入口) 制作厂计划三(入口)
选型 单杠杆浮球 热静力膜盒 倒吊桶
背压 许可背压率 90% 许可压差 0.1MPa 许可压差 0.2MPa
排量 kg/h 240 240 370
价钱 元 2142 1410 1235
装配 垂直 肆意角度装配 肆意角度装配
毗连口径 同设想 同设想 同设想
材质 同设想 内置过滤器及止回阀哈氏合金膜盒,其余同设想 同设想

从《表 6》、《表 7》能够看出,对背压知足环境较好的是前两个计划,可是计划一的价钱高贵,体积也绝对较大。终究在二期工程上咱们对选型上做了从头调剂,将一切双金属片改成膜盒式疏水阀。入口膜盒式疏水阀在形状尺寸上与双金属型不异,能交换,并且具备以下特色,降服了双金属型存在背抬高的题目,性价比拟好:

  • 反映活络,特征跟踪饱和曲线
  • 高背压不影响功效
  • 膜盒抗侵蚀不受水锤影响
  • 不受环境温度和大气影响
  • 内置过滤器和止回阀
  • 无石棉阀盖垫片(石墨或 GrNi)

详细设置装备摆设为,内置过滤器及止回阀,碳钢阀体,不锈钢主件,哈氏合金膜盒,产物设想寿命 5 年。

对二期工程的节能经济预期为,0.3MPa 的蒸汽价钱假设为 90 元/吨,有用收受接管蒸汽可削减华侈每个月 18 万元,每一年削减丧失 216 万元。终究考证有待装配的投产查验。若是操纵环境较好,在恰当的时辰对一期装配伴热管线停止革新,将进一步优化一期的疏水阀设置装备摆设。

5 论断

捉住苯酐装配完成负能耗的蒸汽体系节能重点,经由进程侧重切磋大负荷高压疏水阀的选型进程和大批操纵的伴热疏水阀的优化挑选,对各类型式疏水阀的对照,对国产入口同类产物的综合比拟,连系一期装配疏水阀的现实利用经历,苯酐二期名目疏水阀选型较一期整体优化,并预期有较着收益。


本文地点:http://jiyohealthy.com/tech/ssf/356.html


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