蒸汽蓄热器总装图-Model

蒸汽蓄热器学生：胡克勤班级：07过控指导老师：吴翰林•蓄热器的工作原理是利用水的蓄热功能,将热能以饱和水的形式储存起来。

•当用汽量小于产汽量时，将锅炉富裕的蒸汽送入蓄热器，利用蓄热器里的水与其进行混合式传热，吸收蒸汽潜热，将水加热并使蒸汽凝结成水，使蓄热器里水的焓值升高到与引入蒸汽压力相应的饱和水焓值。

此时蓄热器中的水位也由于蒸汽的凝结而升高。

充热过程蓄热器的介绍放热过程•放热过程当用汽量突然增加或产汽量减少,蒸汽量不足,用户继续用汽时,蓄热器中的压力就下降。

蓄热器中水原有焓值比降压后相应的饱和水焓值大,因而部分水闪蒸转换为蒸汽以弥补用汽的不足,这时,蓄热器中水位开始降低并进行放热过程( 向外供汽)蓄热器简图蓄热器的选材16MnR具有良好的塑性与焊接性含碳量为0.2%左右普低钢，压力容器常用钢许用应力为170Mpa整体方案的设计设备的结构设计1 圆筒厚度的设计2 封头厚度的设计3 筒体和封头的结构设计6 低压分汽缸设计1 圆筒厚度的设计圆筒的厚度设计公式[]mm P D P c t i c 9.8375.117022200375.12=-⨯⨯=-⋅⋅=φσδ查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-1知，钢板厚度负偏差为0.25mm，而有GB150-1998中3.5.5.1知，当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm，且不超过名义厚度的6%时，负偏差。

可以忽略不计，故取Ｃ１＝０•查标准HG20580-1998《钢制化工容器设计基础规定》表7-5知,在无特殊腐蚀情况下，腐蚀裕量不小于1。

本例取Ｃ１＝１mm•则筒体的设计厚度•圆整后，取名义厚度•筒体的有效厚度mm C C n 9.9109.821=++=++=δδmmn 10=δ121019e n C C m m δδ=--=-=[]mm P D P c t i c 9.8375.15.017022200375.15.02=⨯-⨯⨯=-⋅⋅=φσδ2 封头厚度的设计选用标准椭圆形封头,型号代号为EHA设计公式•同上，取•封头的设计厚度•圆整后，取封头的名义厚度•有效厚度•封头型记做21C m m =10C =mm mm mm d 9.9109.8=++=δ10n m m δ=121019e n C C m m δδ=--=-=E H A 320022-16M n R J B /T 4746⨯()22i D H h =-封头和筒体的结构设计34008904044i D hH m m =-=-=封头的结构计算()mm b DD V L 700042=+=π筒体的长度计算()322625.0m b D L D V =-=π6 低压分汽缸设计附件的选型和计算•鞍座选型和结构设计•1 鞍座选型•2 鞍座位置的确定•接管，法兰，垫片和螺栓的选择•1 接管和法兰•2 垫片•3 螺栓（螺柱）的选择附件的选型和计算附件接管法兰垫片和螺栓鞍座鞍座选型•该卧式容器采用双鞍式支座，由于工作温度为，会引起设备不同方向的收缩，因此，其中，一个支座为固定型，即F型；一个支座为滚动型，即S型。

蒸汽蓄热器工作原理与结构设计探索发布时间：2021-06-04T16:26:54.407Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷5期作者：李伸光[导读] 社会的发展，对能源的利用日益增长，因此也对节能技术提出了更高要求李伸光济南天源换热设备有限公司山东济南 250020摘要：社会的发展，对能源的利用日益增长，因此也对节能技术提出了更高要求。

本文着重介绍节能领域的一项新兴技术产品--蒸汽蓄热器。

通过借鉴有关的文献以及应用实例，加上作者自己的理解以及研究，形成此文，以求能对蒸汽蓄热器的原理剖析、设备推广、设计及应用有所增益。

关键词：蒸汽蓄热器原理设计应用众所周知，蒸汽主要用途有加热、加湿、烘干、作为机器驱动力等，在很多行业都有利用。

在蒸汽利用的过程中，用汽负荷有波动、各工序用汽时间段不统一、用汽参数不一致等，是常见现象。

因此，如何避免因用汽负荷波动导致锅炉燃烧效率降低、用汽单位用汽量和参数不统一导致用汽时有不足时有剩余，就必须考虑增加一蒸汽储存装置，以便更加合理经济的利用锅炉出力。

蒸汽蓄热器是一种蒸汽热能的储存容器，具有均衡供汽波动负荷的作用。

用于蒸汽负荷波动的供汽系统，可使锅炉燃烧负荷稳定；也可用于余热利用系统，能有效的回收热量。

蒸汽蓄热器作为一种新兴的节能设备，国外如德国、日本等发展应用的较早，技术也相对成熟。

我国也在积极在推广应用，但限于推广的力度以及供汽用汽单位对它的了解尚有不足，目前应用的不够广泛，也因此该产品有着极大地发展利用空间。

一、蒸汽蓄热器工作原理蒸汽蓄热器的理论基础就是高压饱和水压力突然降低时会发生“闪蒸”现象，产生大量低压二次蒸汽，供给下游用汽单位。

具体过程就是：在用汽低谷时，多余的高压蒸汽进入蒸汽蓄热器，加热设备内软化水，使之变成高压饱和水，这个过程称为蒸汽蓄热器的充热过程；在用汽高峰时，因系统供汽不足导致系统内压力下降，连接系统与蒸汽蓄热器的止回阀打开，伴随压力突然下降，高压饱和水瞬间变成低压过热水，并立即沸腾，发生闪蒸，同时产生大量低压饱和蒸汽，进入系统，保证生产用汽，这个过程称为蒸汽蓄热器的放热过程。

1 蒸汽蓄热器的分类及其在蒸汽供热系统中的安装位置 (1)2 蒸汽蓄热器的结构及工作原理 (2)2.1蒸汽蓄热器的结构 (2)2.2蒸汽蓄热器的工作原理 (4)3 蒸汽蓄热器的适用范围 (5)4 装用蒸汽蓄热器的基本技术要求 (6)4.1已知条件 (6)4.2 热工计算 (6)5 蓄热器应用举例及效益浅析 (7)5.1 应用举例1 (7)5.2 效益浅析 (7)5.3 工艺改造 (8)5.4 经济效益 (9)5.5 应用实例2 (9)引言本世纪初，美国人发明了蓄热器。

1930年由瑞典的卢兹博士完成蓄热器技术，后来经日本人的研究开发，蓄热器的技术已日趋成熟。

蓄热器是一种有效的节能装置，在保证热用户汽压和流量的前提下，平衡汽源、供汽量和波动的汽负荷，使锅炉在一个连续稳定的状态下运行，从而实现最高的热效率，最经济的运行。

蓄热器分为变压式和定压式两种，变压式蓄热器又称蒸汽蓄热器。

蒸汽是一种可同时满足多种热用户对供热介质参数的不同要求、适应多种热负荷的不同变化规律的热媒。

在现代化工业园区中，它不仅仅可用于采暖用户，更重要的是还要满足不同的工艺、不同的产品、不同的蒸汽参数、不同的用汽规律的生产用户的供热要求。

不同热用户的生产热负荷取决于各自的生产工艺、原料、产量和用汽设备的性能参数等。

有一些用户的用汽量波动幅度很大，其峰值的出现没有确定的规律，甚至启动和停机都有随机性；有一些用户对用汽参数要求非常严格，参数出限将影响到产品质量，造成重大经济损失。

因此在有多个生产热用户的复杂蒸汽供热系统中，保证蒸汽流量和用汽参数是一个关系到生产部门和供热行业的经济利益、服务质量和企业形象的重要问题。

蒸汽供热系统中，可采用以下办法来保证用户的用汽要求：1．利用锅炉自身的蓄热量产生自蒸发蒸汽以适应高峰负荷；2．适当调整锅炉燃烧控制装置，改变燃烧工况以适应高峰负荷；3．加装蒸汽蓄热器。

利用锅壳式锅炉水容量大的特点，借助其蓄热量以应付短时间高峰负荷和借助锅炉自控装置调整以应付较平缓的高峰负荷是可行的，但都要求运行操作人员具有较高水平的操作技能，并需要经常关注供汽情况以便及时处理可能出现的突发情况，综合比较，安装蒸汽蓄热器是最有效、合理的方法。

蒸汽蓄热器充汽过程建模仿真及优化设计段岩峰;蔡鼎;江小松;赵瑞昌;田芳;刘金福【摘要】为了深入分析蒸汽蓄热器充汽过程,提出利用建模仿真的方法对充汽过程进行分析,通过建立蒸汽蓄热器充汽过程数学模型,搭建基于Simulink的仿真模型,仿真分析液侧对流强度、汽液交界面换热系数以及汽侧对流强度对于充汽过程的影响.结果表明,液侧对流越强,汽液交界面换热系数越大,汽侧对流越强,充汽过程达到饱和状态越快.因此通过强化液侧对流和汽侧对流换热能够加快蒸汽蓄热器充汽过程,对于蒸汽蓄热器优化设计具有指导意义.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2014(032)004【总页数】6页(P318-323)【关键词】蒸汽蓄热器;充汽过程;建模仿真;优化设计;对流强度;换热系数【作者】段岩峰;蔡鼎;江小松;赵瑞昌;田芳;刘金福【作者单位】国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司,北京100190;哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001;国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司,北京100190;国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司,北京100190;国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司,北京100190;哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TK223.3+5在CAP1400 PCS综合性能试验中，由于蒸汽源能力有限，无法提供试验所需最大流量，因此在工艺回路中设置蒸汽蓄热器，通过蒸汽源预先加热蓄热器中液体，积蓄高能汽液工质，在试验时与蒸汽源共同作用，满足试验的大流量需求。

蒸汽蓄热器作为储蓄交换能量、提高热能密度的装置，在工业及国防领域中应用广泛[1-6]。

在火力机组中，热力除氧器要求快速达到饱和状态，从而将溶于水中的气体除去[7]；在太阳能热发电领域，蒸汽蓄热器作为关键部件，其动静态特性直接影响太阳能热发电系统运行的经济性和安全性[8-9]；在国防领域，船用蒸汽蓄热器作为舰船上弹射装置的重要组成部分，具有充、放汽时间短，瞬时蒸汽产量大、充放汽间歇与连续并存的特点[10]。

蒸汽机原理与构造部件详解蒸汽机的结构图258上所示为蒸汽机的结构。

该图所示为卧式蒸汽机。

它由机座、汽缸、活塞、连杆曲柄机构、蒸汽分配装置和飞轮组成。

蒸汽机的工作原理如下。

蒸汽从蒸汽锅炉经蒸汽管路和蒸汽分配装置(滑阀室)进入汽缸、汽缸内的活塞在蒸汽压力作用下按次序地自一端到另一端作往复运动。

当活塞的一面在进汽时，废汽从活塞的另一面排出。

活塞借活塞杆与连杆的一端相连接。

连杆的另一端与曲柄轴相迎接，蒸汽分配装置(滑阀)是由安装在蒸汽机曲柄轴上的偏心轮来带动的。

当活塞在蒸汽压力作用下向右移动时，滑阀向左移动；当活塞向左移动时，滑阀则向右移动。

现在来研究一下盒式滑阀配汽装置的蒸汽分配图(图259)。

滑阀室和汽缸相连接。

在此滑阀室中有一抛光的平面2---滑阀面，在滑阀面内开有三条汽路：两条3在两侧，一条4在中间。

蒸汽经过中间的汽路向外排出，而经过两侧的汽路进入汽缸内。

滑阀借偏心轮可以在滑阀面上沿滑阀室纵方向作往复运动。

滑阀如一盒子，在其移动时能关闭汽路的所有的三个汽口、或者其中两个汽口。

从锅炉进入滑阀室的蒸汽经汽路中的一条，例如，经左侧汽路进入汽缸。

此时，右侧的汽路3被滑阀关闭：并且在滑阀下与排汽汽路4相连通。

从锅炉出来的蒸汽往汽缸内进汽，直到滑阀向左移动，把左侧的汽路3关闭，并使左侧汽路3与排汽汽路4相连通时为止。

使滑阀作往复运动的偏心轮应正确地安装在曲柄轴上；即当活塞移至死点时，滑阀能使蒸汽开始从活塞的一侧进汽，而从另一侧排汽。

蒸汽在蒸汽机汽缸内的工作可以分成四个阶段：1、进汽；2、膨胀；3、排汽；4、压缩。

这些阶段可以参看图260，图261，图262，图263。

图260下半个图所示为活塞位于左面死点，而上半个图所示是与活塞相应的滑阀位置。

此时，蒸汽经过隙缝а开始进汽；并经过隙缝б排汽。

图261所示为滑阀处于极右的位置，此时活塞已离开死点。

左侧汽路完全启开进汽，右侧汽路则排汽。

图262所示为停止进汽(进汽切断)；进汽切断以后，汽缸内之压力降低，但活塞继续向右移动；与此同时，继续排出废汽。

作者简介：王其营（1967-），男，高级工程师， 橡胶机械专业，已发表论文300余篇。

收稿日期：2023-08-14蒸汽流量、压力和温度等参数的稳定性对轮胎硫化过程中的产品质量影响较大。

无论是企业自备锅炉生产蒸汽还是购买蒸汽（以下统称为汽源），都不可避免遇到蒸汽流量、压力和温度的波动，甚至出现供汽故障。

为了减少汽源蒸汽流量、压力和温度波动对轮胎生产的影响，也为了避免或减少汽源短期故障对生产造成的损失，可以在汽源与用汽单元/单位之间安装一套蒸汽蓄热器，上述问题就会避免或在一定程度上减少影响和损失。

本文根据笔者多年的实践经验，就蒸汽蓄热器的工作原理、结构组成、装用要求等进行简要阐述，同时对蒸汽蓄热器的选型依据、结构设计及在实际使用过程中的作用和效益等进行详细介绍，供同行参考。

1　蒸汽蓄热器的综合介绍我国对蒸汽蓄热器的研究自20世纪60年代开始，并在20世纪80年代从日本全套引进较为先进的设计和制造技术。

经过持续消化、吸收、改进、优化和提高，我国蒸汽蓄热器技术日趋完善。

但是由于国内大多数蒸汽供应和使用单位/企业对蒸汽蓄热器技术不是完全了解，导致蒸汽蓄热器的使用在国内特别是在轮胎生产企业并不是很普遍，使蒸汽蓄热器的作用没有得到充分发挥，让蒸汽蓄热器出现“明珠蒙尘”的现象。

1.1　蒸汽蓄热器的工作原理和使用流程（1）蒸汽蓄热器的工作原理和作用简述汽源进入蓄热器，利用筒体内水的蓄热能力,将轮胎生产企业蒸汽蓄热器的选型设计与使用王其营1，曲彦民2 ，王善河2(1.中策橡胶（天津）有限公司，天津 300452；2.山东岱星金属设备有限公司，山东 泰安 271000)摘要：简要阐述蒸汽蓄热器的工作原理、结构组成、装用要求等，并对蒸汽蓄热器的选型依据、结构设计及在实际使用过程中的作用和效益进行详细介绍，认为蒸汽蓄热器对稳定系统压力和温度、节约能源、保证产品质量起到较好的作用。

关键词：轮胎生产企业；蒸汽蓄热器；选型；设计；使用中图分类号：TQ330.8文章编号：1009-797X(2024)01-0062-07文献标识码：B DOI:10.13520/ki.rpte.2024.01.013蒸汽中的热能以高压饱和水的形式储存起来（即为充热过程）；在蒸汽需求量增加时，高压饱和水瞬间转化为高压过热水并发生“闪蒸”，产生大量的饱和蒸汽（即为放热过程）。

张渝1，段琼2，彭岚1摘要：介绍了蒸汽蓄热器的原理、结构、应用场合及装设要求等，并结合实例分析了装设蒸汽蓄热器所带来的经济效益。

关键词：蒸汽蓄热器；节能；锅炉中图分类号：TK223.3+5 文献标识码：B 文章编号：1004一7948(2006)05一0038一021前言目前，能源危机几乎已成为世界各国所共同面临的重要问题，严重的危机向人类提出了严厉的警告。

基于这样的能源形势，节能技术已经被提到了前所未有的高度。

蒸汽蓄热器作为一种重要的节能工具，理应受到进一步的推广和应用。

我国自上世纪60年代起开始进行蒸汽蓄热器的研究，并在80年代从日本全套引进了先进的设计和制造技术。

但目前这一先进节能设备在我国的推广应用还非常有限，主要原因在于许多蒸汽供热单位对该技术还不够了解。

2蒸汽蓄热器的工作原理及结构2.1蒸汽蓄热器的工作原理蒸汽蓄热器的工作原理是在压力容器中储存水，将蒸汽通入水中，使容器内水的温度和压力升高，形成具有一定压力的饱和水；而在容器内压力下降的条件下，饱和水成为过热水，并立即沸腾而蒸发产生蒸汽。

它设置在汽源和用汽负荷之间，在室内室外均可安装，通常装设在锅炉房附近。

2.2蒸汽蓄热器的分类按蒸汽蓄热器的结构可将其分为立式和卧式两种。

卧式蓄热器的蒸发面积较大，安装检修方便，对强度和稳定性的要求也比较低。

所以目前卧式蓄热器应用较多，但缺点是占地面积大。

立式蓄热器的优缺点与之相反。

2.3蒸汽蓄热器的结构目前使用的蒸汽蓄热器是钢制圆柱形压力容器，外壁敷有保温层。

容器内部装有充蒸汽的分配总管和支管，支管末端装有蒸汽喷头，喷头外围装有水流循环筒，容器壁上有蒸汽入口和出口、入孔、进水口，其底部装有排水口和定位支座，如图1。

此此，还装有水位计、压力计等检测仪表。

蒸汽蓄热器与汽源的连接方式有串连和并联之分，但常见的卧式蒸汽蓄热器与锅炉并联的较多，如图2所示。

当高压供汽量与低压用汽量平衡时，蓄热器不工作，如果高压供汽量大于低压用汽量时，则通过阀2、阀3储热，当高压供汽量低于低压用汽量时，则由蓄热器供热补充。

通钢热轧超薄带钢二期工程RH真空精炼装置《蒸汽蓄热系统》基本设计说明书<图号：07K20017）编制：徐江审查：朱里云室主任：何正山上海国冶工程技术有限公司二ΟΟ七年三月六日一.设计原则1.遵循节省能耗，工艺先进，布置紧凑、合理，保护环境，安全运行及技术经济合理的原则。

2.尽可能利用现有炼钢蒸汽设施。

3.技术装备、操作控制及自动化检测水平不低于国内同类设备。

二、设计内容1、蒸汽蓄热站一座，包括2台150m3的蓄热器，1台除水装置，1套阀门站和相应的控制检测系统。

2、蒸汽蓄热站负责向RH真空精炼装置的真空抽吸系统中喷射泵和增压泵设备提供汽源，并满足精炼生产要求。

三、外部条件1、输入蒸汽由常烧锅炉供应，锅炉产汽能力35t/h，压力 1.8～2.4MPa，250～430℃，距离RH装置约1.25公里，2、真空抽吸系统设备用汽压力为0.85±0.05Mpa,温度175℃～180℃，或者汽化率99.9%以上，流量22t/h。

3、蓄热器补水由炼钢转炉汽化冷却锅炉给水系统供应，补水量不大于15t/h。

4、新增蓄热器站至车间的布管，厂区内过路管线的管子底标高不小于+5m。

5、蒸汽蓄热器站的封闭、蓄热器的来汽和并网管线、排水降温池及蓄热器补水管道则由工厂设计院设计。

四.方案设计1.RH真空用汽要求：新增RH真空精炼系统<以下简称RH）是蒸汽的间断用户,RH平均处理周期为36min/炉，每天平均处理35炉,每炉用汽时间约为20min，最大用汽量为22t/h，每炉平均用汽量约为7.3t/h，日小时平均用汽量约为10.7t/h，蒸汽压力为0.85±0.05 MPa，温度为174℃～180℃, 蒸汽汽化率99.9%以上。

2、蒸汽平衡分析常烧锅炉供汽能力有富裕，富裕部分直接转供低压管网<业主负责）。

新增RH每天消耗蒸汽量256t。

周期连续处理小时平均耗汽12.2t/h，日小时平均耗汽10.7t/h。