蒸汽管道篇:如何选择管径和阀门
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蒸汽管道配备注意事项
(1)管径与蒸汽用量是否相适应,要根据使用目的来决定。
对于热损失而言,一般蒸汽配管管径小时热损失小,较经济。
但如果主管道用小管,管内蒸汽流速太高,会引起管道共振,所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。
随着所用蒸汽种类的不同,即用过热蒸汽还是饱和蒸汽,管内蒸汽的流速范围也不同。
饱和蒸汽的流速范围较窄,以20~30米/秒为宜。
因此,管径由管内蒸汽的流速范围决定。
(2)到蒸汽使用地点的管路走向,如果能取最短距离时,就采用那一走向。
若距离长时,必须考虑压力降,同时必须考虑蒸汽引起的管道热膨胀和使用膨胀节的注意事项,选择适当的弯管膨胀节和处理管内冷凝水的排出等等。
(3)为了保持管内蒸汽压力的稳定,减压阀是否正常工作,安全阀能否准确启动,都要定期进行维护管理。
另外,在长期使用中,管道接头及阀门等地方会产生蒸汽泄漏,因此要考虑及时和定期检修,努力改善泄漏状况。
为了自动排出混入蒸汽管道内的空气或冷凝水,要在适当的地点安装疏水器,并检查其工作情况,以提高蒸汽的使用效率。
特别是蒸汽中混入的空气,会使蒸汽分压力下降,降低蒸汽温度,因此必须采用疏
水器,以便排出空气并回收冷凝水。
蒸汽总管与支管的直径
1. 蒸汽流量:蒸汽流量是选择管道直径的最重要因素之一。
一般来说,蒸汽流量越大,所需的管道直径就越大。
可以使用管道流量计算公式来计算所需的管道直径。
2. 压力降:蒸汽在管道中流动时会产生压力降,压力降过大会导致蒸汽能量损失和流量减小。
因此,在选择管道直径时,需要考虑蒸汽的压力降。
一般来说,蒸汽总管的压力降应该控制在 5%以内,支管的压力降应该控制在 10%以内。
3. 管道长度:管道长度也会影响蒸汽的压力降和流量。
一般来说,管道长度越长,所需的管道直径就越大。
4. 热损失:蒸汽在管道中流动时会产生热损失,热损失过大会导致蒸汽能量损失和温度降低。
因此,在选择管道直径时,需要考虑蒸汽的热损失。
一般来说,蒸汽总管的热损失应该控制在 2%以内,支管的热损失应该控制在 5%以内。
5. 安全因素:在选择管道直径时,还需要考虑安全因素。
一般来说,蒸汽管道的直径应该足够大,以保证蒸汽能够顺畅地流动,避免蒸汽堵塞和爆炸等危险情况的发生。
总之,选择蒸汽总管和支管的直径需要综合考虑多种因素,包括蒸汽流量、压力降、管道长度、热损失和安全因素等。
在实际应用中,需要根据具体情况进行计算和选择,以保证蒸汽系统的安全、高效运行。
化工工艺装置蒸汽管道配管设计分析蒸汽管道配管设计在化工工艺装置中起着非常重要的作用。
一个合理的蒸汽管道配管设计能够保证化工工艺装置正常运行,提高生产效率,并保证人员和设备的安全。
蒸汽管道配管设计需要考虑以下几个方面:1. 管道材料选择:蒸汽管道一般选用碳钢、不锈钢和合金钢等材料。
选用合适的材料可以保证管道的耐腐蚀性和耐压性,提高使用寿命。
2. 管道直径选择:蒸汽管道直径应根据工艺装置的需要进行选择。
直径太小会导致流量不足,影响生产效率;直径太大则会造成原材料的浪费和投资成本的增加。
需要根据具体情况选择合适的管道直径。
3. 管道布局:蒸汽管道的布局应遵循短管道、少转弯的原则,减少阻力和能耗。
需要考虑安全因素,避免管道与设备、结构物等发生碰撞。
4. 管道支撑和固定:蒸汽管道需要合理的支撑和固定,以保证管道稳定运行。
支撑和固定的方式应符合工艺装置的要求,同时考虑管道的伸缩、热胀冷缩等因素。
5. 管道绝热:由于蒸汽会带走大量的热量,蒸汽管道需要进行绝热处理,减少热量损失。
绝热层的厚度和材料的选择需要根据工艺装置的要求进行决定。
6. 管道连接:蒸汽管道的连接方式一般选用焊接、螺纹连接等。
连接处需要确保密封性和安全性,防止泄漏和事故的发生。
在蒸汽管道配管设计的过程中,还需要进行一些分析和计算。
需要计算管道的流量和压降,以确定合适的管道直径;需要进行应力分析,以保证管道在运行过程中不会出现破裂等问题。
蒸汽管道配管设计是化工工艺装置设计中的重要环节,需要综合考虑材料选择、直径选择、布局、支撑固定、绝热等方面的因素,以保证工艺装置的正常运行和安全性。
还需要进行一些分析和计算,以确定合适的管道尺寸和保证管道的强度。
蒸汽疏水阀的选型及典型配管一、选蒸汽疏水阀的那些事儿说到蒸汽疏水阀,很多人可能一头雾水。
别急,咱们慢慢捋清楚。
蒸汽系统在工厂中可是天天都得用的东西,尤其是那些高温高压的设备。
简单来说,蒸汽疏水阀就是用来“排水”的,但排的不是普通的水,而是系统中那些可能影响设备正常运行的冷凝水。
这一排,就能防止设备坏掉,防止效率低下,甚至能提高能效。
所以,这个小小的疏水阀,不看它小,起的作用可大着呢!如果选不对,麻烦就来了,可能就是系统瘫痪的前奏。
你要问,选疏水阀的标准是什么?哦,这里头有讲究!首先得看你所用的蒸汽系统的工作条件。
比如说,蒸汽的压力、温度。
这两个直接影响你疏水阀的选择。
如果蒸汽系统压力大,那你选的疏水阀就得抗压强,过不了关的,设备一旦出现故障,想修就麻烦了。
蒸汽系统里水汽混合物的比例也是影响选型的一个因素。
毕竟,疏水阀的功能可不仅仅是排水,还得保证蒸汽顺畅流动,绝不能让蒸汽溢出,那样浪费能源不说,还会影响设备效率。
然后就要看疏水阀的工作原理了。
通常有几种工作原理,比如浮球式、热力式、自动调节式等等。
每种疏水阀的设计各有千秋,具体选择哪个,得根据你的系统类型来定。
浮球式就比较适合那些水汽混合物较多的环境,因为它能根据水位变化自动控制开关,像是个“自动警报器”,一看水位升高,立即开阀排水,反应迅速。
热力式的疏水阀适合那些温差大的地方,它通过温差来感知水的变化,自动开启或关闭。
选疏水阀,不能一刀切,得因地制宜。
二、配管的那些“小窍门”说完了疏水阀的选型,咱再聊聊配管。
配管可不是随便乱装一通的事儿。
你得考虑管道的走向、坡度,尤其是和蒸汽管道的搭配。
蒸汽管道一般需要有一定的坡度,才可以让冷凝水顺利流入疏水阀。
想象一下,如果管道太平,水可就不听话了,流动不顺畅,疏水阀的工作就会大打折扣,甚至就算有疏水阀,也达不到应有的效果。
所以,管道的坡度最好要保持在1%到3%之间,这样水才能顺着坡度流到疏水阀,排出去。
然后,管道上的阀门也是一大关键,尤其是需要进行检修和清理的时候。
蒸汽管道选型标准
蒸汽管道选型标准通常包括以下几个方面:
1. 工作压力和温度:根据工作条件确定蒸汽管道的最大工作压力和温度。
根据具体的工业或建筑应用,一般常见的标准工作压力为1.6MPa、
2.5MPa、4.0MPa等,标准工作温度为150℃、200℃、250℃等。
2. 材料选择:根据蒸汽的工作条件、管道的用途和环境因素选择适合的材料。
常用的管道材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等。
其中,碳钢常用于低压蒸汽管道,不锈钢和合金钢常用于高压蒸汽管道。
3. 管道尺寸:根据需要传输的蒸汽量、压力损失和流速选择合适的管道尺寸。
一般根据流量、流速和阻力损失来计算合理的管径,确保蒸汽能够快速、稳定地传输。
4. 连接方式:常见的连接方式有焊接、螺纹连接、法兰连接等。
根据管道的工作条件和要求选择适合的连接方式,确保连接牢固、密封可靠。
5. 相关标准:根据国家、行业和地方的相关标准和规范进行选型。
例如,国家标准《焊接钢管技术条件》(GB/T 3092-2017)可用于碳钢蒸汽管道的选型;《压力容器技术条件》(GB
150-2011)可用于蒸汽管道附件的选型。
此外,蒸汽管道选型还需要考虑安全性、经济性和可维护性等方面的因素,以满足使用要求并确保管道运行的安全可靠。
蒸汽安全阀的选择计算及其管道设计的注意事项【摘要】随着《中华人民共和国特种设备安全法》的公布并施行,加强特种设备安全工作,预防特种设备事故,已上升到国家法律层面。
作为锅炉、压力容器、压力管道等特种设备的安全泄放装置,安全阀的选型与设置尤为重要。
本文仅对蒸汽安全阀的选择计算及其管道设计中的几个重要问题进行了详细的探讨,并提出了蒸汽安全阀管道设计参数的确定方法,以便其能够更有效地发挥安全泄放作用。
【关键词】蒸汽安全阀管道设计注意事项一、安全阀选择计算装设在锅炉汽包、过热器、再热器以及高压加热器、除氧器、连续排污扩容器等压力容器等处的安全阀,一般都由制造厂选型并提供资料,本文不再赘述。
本文探讨的安全阀主要是指那些预防蒸汽管道及下游热用户超压的安全泄放装置,例如蒸汽管道减压阀后设置的安全阀,一般选用全启式安全阀。
1.1整定压力的确定整定压力是指安全阀在运行条件下开始开启的预定压力(一般用ps表示,表压)。
安全阀的整定压力除工艺有特殊要求外,一般取最大工作压力的1.1倍,最低为1.05倍。
1.2流通量的计算对于设计压力大于1MPa的蒸汽管道上的安全阀,其流通量为:G=0.0024μ1nF (介质为过热蒸汽时)或G=0.002288μ1nF (介质为饱和蒸汽时)其中:G——安全阀的通流量(t/h)。
μ1——安全阀流量系数,一般取0.9。
n——并联装设的安全阀数量。
F——安全阀流通截面的最小断面积,对于全启式安全阀:F= 。
d——安全阀最小通流截面直径(mm),可从安全阀样本中选取或由制造厂提供。
p0——蒸汽在安全阀前的滞止绝对压力(MPa)。
v0——蒸汽在安全阀前的滞止比容(m3/kg)。
对于设计压力小于或等于1MPa的蒸汽管道上的安全阀,其流通量为:G=0.00508μ2BnF其中:μ2——安全阀流量系数,一般取0.6。
B——考虑蒸汽可压缩性的修正系数,可按DL/T 5054【1】中表C.8.1选取。
p2——蒸汽在安全阀后的绝对压力(MPa),安全阀出口侧的背压最大为开启压力的10%,即0.11倍工作压力。
蒸汽管道篇:如何选择管径和阀门?一、流量的概念饱和蒸汽在一定压力和时间内通过某一横断面的容积称为流量,用容积表示流量单位是L/s或m3/h。
由此可见,在蒸汽压力不变时,不同管径允许通过的蒸汽流量不同。
二、蒸汽管道流量选型表(表一)结论:1、相同管径条件下,不同蒸汽压力时,允许通过的蒸汽流量不同,例如:相同DN50管道条件下,0.5MPa时蒸汽流量是709kg/h,而在0.6MPa 时蒸汽流量是815kg/h;2、相同压力条件下,不同蒸汽管径时,允许通过的蒸汽流量不同,且蒸汽流量与管道半径的平方成正比关系,例如:相同0.6MPa压力条件下,DN40管道蒸汽流量是485kg/h,而DN50管道蒸汽流量是815kg/h,DN100管道蒸汽流量是3285kg/h且是DN50的4倍;由此可见,管径大小直接影响了实际蒸汽流量。
三、600制粒机调质蒸汽管道选型1、减压前根据600制粒机连续生产猪料最高时产量15T/H,平均生产每吨饲料耗用蒸汽50KG(不含热损耗)计算,600制粒机平均每小时耗用蒸汽量为:15×50=750KG/H。
结合表一数据:减压前压力5~6KG时,DN50管能满足调质蒸汽709KG/H~815KG/H的需求量。
而DN40管减压前只能提供399KG/H~458KG/H的蒸汽流量,远远小于750KG/H的蒸汽需求量,所以600型制粒机组减压前应选择DN50蒸汽管道;2、减压后一般减压后蒸汽压力调整为0.25~0.4MPa。
根据表一数据看出:减压后蒸汽压力0.25~0.4MPa时,DN50管允许通过蒸汽流量为445KG/H~604KG/H,远小于实际需求量750KG/H,而DN65管允许通过蒸汽流量为696KG/H~943KG/H,能够满足实际调质蒸汽需求,所以600型制粒机组减压后应选择DN65蒸汽管道(若配置DN40型减压阀,减压后选择DN50型管道也能满足流量需求);3、主蒸汽管道主蒸汽管道是指从锅炉房分汽缸至车间分汽缸之间的蒸汽管道。
蒸汽疏水阀前后管道的选型和确定蒸汽疏水阀前后的管道选型不合适会影响到冷凝水的顺畅排放和疏水阀的正常工作。
疏水阀前管道主要是指设备至疏水阀的排水管系。
冷凝水必须由蒸汽使用设备的排水出口流到疏水阀。
在设备和疏水阀内的压力相同,因而流动将依靠重力,因此疏水阀必须在设备之下。
从设备的排水点至疏水阀间的管系布置应有一定落差。
瓦特节能的蒸汽工程师会给客户推荐基于保持最小的压降时推荐的流量。
疏水阀的口径与排水管接口口径不一定要相同。
因为设备在设计时必须面向不同的工作压力和流量。
在选择管系口径时,允许排放的冷凝水量并非一定是设备满负荷时的排水量。
在设备起动时,冷凝水量可以高达运行负荷的两倍。
同时,在这一部分管系中还存在着空气。
通常,计算排量实际上基于两倍的蒸汽负荷和1.4mbar每米的摩擦阻力。
瓦特节能蒸汽工程师依据经验,给出部分钢管推荐的运行负荷量量15mm建议100kg/h、25mm建议500kg/h、50mm建议3000kg/h、65mm建议6000kg/h、100mm建议20000kg/h例如:2000kg/h的运行负荷,管道口径为50mm。
疏水阀后的管道,即疏水阀排放管系是指在蒸汽疏水阀的出口,管道中不仅有冷凝水、空气和其它不凝性气体,还有由于压力降低产生的二次蒸汽。
只要有可能,管路应尽可能向下陡的与下列设备连接:•二次蒸汽回收罐•冷凝水泵的蓄水槽•锅炉给水槽或除氧器考虑各实际的状态:起动时冷凝水相对较冷,二次蒸汽量少甚至没有。
但同时冷凝水量最大,还包括一部分空气。
管道的口径必须至少与疏水阀入口的口径相同。
运行一段时间后,冷凝水量稳定至运行负荷。
但随着冷凝水温度上升至蒸汽温度,二次蒸汽也随之产生。
瓦特节能蒸汽工程师给出的计算表明,二次蒸汽比例:疏水阀前的压力=4barg二次蒸汽压力(冷凝水管路压力)=0barg(直排大气)%二次蒸汽=10%在选择疏水阀排放管时,二次蒸汽的量是最重要的参数。
疏水阀后冷凝水管道的选型基于二次蒸汽选择口径。
一、阀门的选择及设置部位:◆◆◆(一)、给水管道上使用的阀门,一般按下列原则选择:1、管径不大于50mm时,宜采用截止阀,管径大于50mm时采用闸阀、蝶阀.2、需调节流量、水压时宜采用调节阀、截止阀。
3、要求水流阻力小的部位(如水泵吸水管上),宜采用闸板阀。
4、水流需双向流动的管段上应采用闸阀、蝶阀,不得使用截止阀。
5、安装空间小的部位宜采用蝶阀、球阀。
6、在经常启闭的管段上,宜采用截止阀。
7、口径较大的水泵出水管上宜采用多功能阀。
◆◆◆(二)、给水管道上的下列部位应设置阀门:1、居住小区给水管道从市政给水管道的引入管段上.2、居住小区室外环状管网的节点处,应按分隔要求设置。
环状管段过长时,宜设置分段阀门。
3、从居住小区给水干管上接出的支管起端或接户管起端。
4、入户管、水表和各分支立管(立管底部、垂直环形管网立管的上、下端部)。
5、环状管网的分干管、贯通枝状管网的连接管。
6、室内给水管道向住户、公用卫生间等接出的配水管起端,配水支管上配水点在3个及3个以上时设置。
7、水泵的出水管,自灌式水泵的吸水泵.8、水箱的进、出水管、泄水管。
9、设备(如加热器、冷却塔等)的进水补水管。
10、卫生器具(如大、小便器、洗脸盆、淋浴器等)的配水管。
11、某些附件,如自动排气阀、泄压阀、水锤消除器、压力表、洒水栓等前、减压阀与倒流防止器的前后等。
12、给水管网的最低处宜设置泄水阀。
◆◆◆(三)、止回阀一般应按其安装部位、阀前水压、关闭后的密闭性能要求和关闭时引发的水锤大小等因素来选择:1、阀前水压小时,宜选用旋启式、球式和梭式止回阀.2、关闭后的密闭性能要求严密时,宜选用有关闭弹簧的止回阀。
3、要求削弱关闭水锤时,宜选用速闭消声止回阀或有阻尼装置的缓闭止回阀.4、止回阀的阀掰或阀芯,应能在重力或弹簧力作用下自行关闭.◆◆◆(四)、给水管道的下列管段上应设置止回阀:引入管上; 密闭的水加热器或用水设备的进水管上;水泵出水管上;进出水管合用一条管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。
蒸汽管道篇:如何选择管径和阀门?
一、流量的概念
饱和蒸汽在一定压力和时间内通过某一横断面的容积称为流量,用容积表示流量单位是L/s或m3/h。
由此可见,在蒸汽压力不变时,不同管径允许通过的蒸汽流量不同。
二、蒸汽管道流量选型表(表一)
结论:
1、相同管径条件下,不同蒸汽压力时,允许通过的蒸汽流量不同,例如:相同DN50管道条件下,0.5MPa时蒸汽流量是709kg/h,而在0.6MPa 时蒸汽流量是815kg/h;
2、相同压力条件下,不同蒸汽管径时,允许通过的蒸汽流量不同,且蒸汽流量与管道半径的平方成正比关系,例如:相同0.6MPa压力条件下,DN40管道蒸汽流量是485kg/h,而DN50管道蒸汽流量是815kg/h,DN100管道蒸汽流量是3285kg/h且是DN50的4倍;
由此可见,管径大小直接影响了实际蒸汽流量。
三、600制粒机调质蒸汽管道选型
1、减压前
根据600制粒机连续生产猪料最高时产量15T/H,平均生产每吨饲料耗用蒸汽50KG(不含热损耗)计算,600制粒机平均每小时耗用蒸汽量为:15×50=750KG/H。
结合表一数据:减压前压力5~6KG时,DN50管能满足调质蒸汽709KG/H~815KG/H的需求量。
而DN40管减压前只能提供399KG/H~458KG/H的蒸汽流量,远远小于750KG/H的蒸汽需求量,所以600型制粒机组减压前应选择DN50蒸汽管道;
2、减压后
一般减压后蒸汽压力调整为0.25~0.4MPa。
根据表一数据看出:减压后蒸汽压力0.25~0.4MPa时,DN50管允许通过蒸汽流量为445KG/H~604KG/H,远小于实际需求量750KG/H,而DN65管允许通过蒸汽流量为696KG/H~943KG/H,能够满足实际调质蒸汽需求,所以600型制粒机组减压后应选择DN65蒸汽管道(若配置DN40型减压阀,减压后选择DN50型管道也能满足流量需求);
3、主蒸汽管道
主蒸汽管道是指从锅炉房分汽缸至车间分汽缸之间的蒸汽管道。
按3台600型制粒机,同时开机时30~40时产量吨计算,最大蒸汽需求量
为:1500~2000KG/H,考虑0.1系数的热损耗和0.4系数的预留量,所需最大蒸汽流量应为:2250~3000KG/H。
结合表一数据:若选择DN80型管道,要满足实际蒸汽需求量,则对锅炉实际运行压力要求苛刻(要控制在0.7MPa以上),但选择DN100型管道在锅炉压力0.4~0.7MPa时,就能够满足实际需求,故选择DN100型蒸汽管道较合适。
四、减压阀的选型
在蒸汽运行管路中,减压阀的实际作用是“稳压、除湿、降温”。
减压后实际通过蒸汽流量是多少,请参考减压阀选型排量表(表二):
结论
1、减压后设定压力越大,实际通过的蒸汽流量越小。
例如,DN25型减压阀,在入口压力0.6MPa条件下,出口压力在0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa时的实际通过蒸汽流量分别为710KG/H、680KG/H、650KG/H;
2、出口压力设定相同时,DN40型比DN25型减压后实际通过的蒸汽流量大的多。
例如,在入口压力0.6MPa,出口压力0.35MPa条件下,DN25型允许通过蒸汽流量为680KG/H,而DN40型允许通过蒸汽流量为1470KG/H,故要满足600制粒机15T/H或更高的的时产量,需选择DN40型减压阀;
3、减压后配置DN25型减压阀的公司,增流措施有2个
1)为减压站配置手动旁通,并在运行时打开旁通阀门,阀门开启度5%~10%,可实现增流;
2)减压后管道变径为DN65或以上,也能实现减压后增流作用。
五、疏水阀
蒸汽疏水阀是一种能自动从蒸汽管道和用汽设备中自动排除冷凝水和其他不凝结气体,并阻止蒸汽泄漏的阀门。
疏水阀按动作原理分类主要有:浮球型疏水阀、热动力型疏水阀、热静力型疏水阀、倒置桶型疏水阀等。
1、浮球型疏水阀
2、热动力、热静力型疏水阀
3、倒置桶型疏水阀及汽水分离器
六、疏水系统
1、哪“四点”疏水?
(1)锅炉分汽缸底部冷凝水;
(2)车间分汽缸底部冷凝水;
(3)减压前汽水分离器冷凝水;
(4)调质器副分汽缸冷凝水。
2、疏水阀安装注意事项
(1)疏水阀不允许串联使用,但必要时可并联使用;
(2)疏水阀一般配置过滤器,未配置的需在阀前单独安装过滤器;
(3)机械浮球式疏水阀必须水平安装,但热动力圆盘式疏水阀水平安装或竖直安装均可;
(4)从疏水口至疏水阀进水口管路必须有不低于4%的坡度,可防止冷凝水滞留结冻;
(5)东北地区,所有冷凝水低点必须安装竖直排放阀。
七、问答题
1、在相同蒸汽压力条件下,不同管径允许通过蒸汽流量是否有差异?管径是否越大越好?
2、600型制粒机调质蒸汽管道应该如何选配?
3、标配情况下,DN25型减压阀减压后是否能够满足调质蒸汽需求?若不能满足应该如何增流?
4、疏水阀安装注意事项有哪些?
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农业事业部
二○一三年四月七日。