Системи за връщане на парен кондензат: проектиране и енергийни спестявания описва тръбопроводите, оборудването и контрола, които събират кондензираната пара от технологичните и отоплителните натоварвания и я отвеждат обратно към котелната, вместо към канализацията. Кондензатът носи сензибилна топлина, обработена питателна вода и вече платено химическо третиране; загубата му в дренаж означава, че за всички три трябва да се плати отново. Добре управляваната верига за връщане е проект с висока възвръщаемост и нисък престиж за надеждността на съоръжението.
Кондензатът, който напуска топлообменник или парен капан, обикновено е близо до температурата на насищане за работното налягане на системата, често 90 до 100 градуса по Целзий или повече при ниско налягана процесна пара. Връщането му в резервоара за питателна вода на котела вместо изхвърляне намалява горивото, необходимо за повторно нагряване на студената попълваща вода (обикновено 10 до 20 градуса Целзий) до температурата на питателната вода, както и омекотяването, деаерацията и дозиране на химикали, използвани на литър питателна вода. Възможни са нива на връщане над 80 процента на много места, и всяко подобрение от 10 процента се превежда директно в икономия на гориво, тъй като енталпията вече присъства и не е необходимо да се добавя отново.
Системата за кондензат е кратка верига от просто оборудване, като всяко звено има своите възможни причини за повреда.
Надеждната работа зависи от правилния избор на видове механични уплътнения там, където се използват центробежни срещу помпи с положително изместване за кондензат, тъй като тези помпи работят близо до границата на NPSH (нетен положителен напор при засмукване), и навлизането на въздух или износването на уплътненията бързо се проявява като кавитация.
Когато кондензат при високо налягане се редуцира до по-ниско налягане, част от него веднага се изпарява като флаш-пара, тъй като температурата на насищане при по-ниското налягане е под действителната температура на кондензата. Флаш-фракцията може да се определи от паратаблици като спадът на енталпията между двете наситени течни състояния, разделен на латентната топлина при по-ниското налягане; кондензат, спадащ от 10 bar до атмосферно налягане, отдава на флаш приблизително 16 процента от масата си. Тази флаш-пара има реална отоплителна стойност и може да се насочи към отопление на помещения или други ниско налягани натоварвания вместо да се вентилира — видима и предотвратима загуба.
Връщащите тръби за кондензат рядко пренасят еднофазна течност; тъй като капаните изпускат интермитентно, потокът, излизащ от капан, обикновено е двуфазен — смес от течност и флаш-пара — така че оразмеряването, базирано само на скорост при течност, подценява необходимия диаметър на тръбата. Проектната практика оразмерява изпускането от капаните и главните връщащи колектори според потока на флаш-пара при скорости на влажна пара, като се следи за шум и ерозия при фитингите; тръбите единствено за течност работят много по-бавно, а височината е важна, тъй като статичният подем добавя към обратното налягане, срещу което капанът трябва да изпуска.
| Тип линия за кондензат | Типична проектна скорост | Ключово съображение при оразмеряване |
|---|---|---|
| Гравитационен дренаж на кондензата (от капан до приемник) | 15 до 20 m/s (двуфазен) | Достатъчен наклон, без застойни зони |
| Помпен връщащ колектор за кондензат | 15 до 25 m/s (двуфазен) | Обратно налягане на изхода на капана, височинен подем |
| Линия за флаш-пара (ниско налягане) | 20 до 30 m/s | Ерозия, шум при редуктори и колена |
| Изпуск на помпата към резервоара за питателна вода на котела | 1 до 2 m/s (течно) | NPSH при всмукване на помпата, риск от воден чук |
Три модела на повреда обясняват повечето проблеми със системите за кондензат.
Систематичното тестване на капани и мониторинг на състоянието на помпите улавят повечето от тези проблеми преди да станат принудителни спирания. Записването на резултатите от инспекциите на капани, нивата в приемниците и часовете работа на помпите в CMMS, като Fabrico, позволява на екип да проследява тенденциите на процент на неработещите капани и да приоритизира подмяната по загуба на енергия, вместо да реагира само когато капанът се повреди и това стане чуваемо. Вижте това проследяване в една демонстрация.
Финансовият аргумент за връщане на кондензата произтича от три адитивни икономии: избегнато гориво за повторно нагряване на студената попълваща вода, избегнати разходи за вода и канализация от непуснатия в дренаж кондензат и избегнато химическо третиране поради намаления обем попълване. Тъй като кондензатът вече е близо до температурата на насищане, връщането му замества горивото, което котелът би изгорил само за да доведе студената попълваща вода до питателната температура. Обектите, преминаващи към добре управлявана система с висок процент връщане, обикновено виждат възвръщаемост на разходите за обследвания на капани и ремонти на помпи в рамките на един до два отоплителни сезона.
Много добре управлявани системи постигат 80 процента или повече връщане по маса. Обекти със замърсен кондензат или силно вентилиране имат по-ниски стойности, но всяко подобрение над базовото намалява разходите за гориво и вода.
Гравитационното връщане работи само там, където всеки капан се намира над приемника с достатъчна височина, за да преодолее триенето и обратно налягане. Повечето заводи имат капани на различни нива, затова помпите повдигат и консолидират потока.
Флаш-парата е нормален, предвидим резултат от спадане на налягането на кондензата и трябва да бъде улавяна във флаш-камери. Изтичането на жива пара през капан, останал в отворено положение, е неконтролиранa загуба, разпознаваема по непрекъснатото изпускане, и трябва да предизвика подмяна на капана.
Да. По-високите проценти на връщане намаляват обема на попълване, понижавайки регенерацията на омекотителите и дозиранията на химикали. Въпреки това върнатият кондензат трябва да се провери за замърсявания преди смесване в резервоара за питателна вода, тъй като може да замърси котела или топлообменниците.
Вход
Блог
