冷凝水回收管道的布置

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1、第14章冷凝水回收冷凝水回收管道的布置章节14.214.2冷凝水回收管道的布置蒸汽和冷凝水系统手册14.2.1967第14章冷凝水回收冷凝水回收管道的布置章节14.2冷凝水回收管道的布置冷凝水回收管道没有固定的模式，主要取决于工作压力、疏水阀的特性、冷凝水回收主管和设备的相对位置、冷凝水回收管的压力，所以最好首先考虑好需要达到什么目的，然后再设计满足实际要求的最佳布置方式。主要目标是:设备中不能积聚冷凝水，除非设备设计上允许这样，一般情况下设备设计是不允许积水的，如果积水就会降低性能，腐蚀管道、配件和设备。蒸汽主

2、管中更不能允许积水，因为冷凝水在高速流动的蒸汽携带下会导致管道水锤现象。根据其自然特性，冷凝水管道系统主要分成4种，这4种管道系统可见图14.2.1。蒸汽主管蒸汽流向至疏水阀的疏水阀排放管排水管公共回收管冷凝水流向冷凝水管道类型冷凝水管道依据以下介质确定口径至疏水阀的排水管冷凝水疏水阀排放管闪蒸蒸汽公共回收管闪蒸蒸汽泵后回收管冷凝水图14.2.1蒸汽主管的疏水进入公共回收管至疏水阀的排水管在这类管道中，冷凝水和不凝结性气体从用汽设备的出口排向疏水阀。如果排水管口径正确，设备的压力和疏水阀内的压力相同，冷凝水不会闪

3、蒸成蒸汽。冷凝水在重力作用下沿管道流动，所以疏水阀应安装在设备出口的下端，疏水阀的排放管应在疏水阀的下端（2.10节中油罐加热盘管除外）。疏水阀的形式（热动力、热静力和机械式）可能会影响管道的布置。热静力式疏水阀热静力式疏水阀排放的冷凝水温度低于饱和温度，这会使疏水阀前冷凝水管积水，甚至经常会使前端设备积水。在有些应用中低于饱和温度排水有很大的优势，这样疏水阀后的排放管中就会产生更少的闪蒸蒸汽。冷凝水回收主管水流也比较平和。如果冷凝水直排大气，使用热静力式疏水阀可以比机械式疏水阀少浪费热量，因为这样可以利用水中的

4、部分显热，例如蒸汽管线伴热的应用。除非有很长或足够大的冷却段，否则热静力式疏水阀不能用于蒸汽主管疏水或换热器疏水。而实际上增加冷却段往往是不切实际的，如例14.2.1所示。14.2.2蒸汽和冷凝水系统手册968第14章冷凝水回收冷凝水回收管道的布置章节14.2例14.2.1一个30kW的空气加热器装有DN15的热静力式疏水阀，低于饱和温度13℃排放冷凝水，工作压力为3barg，环境温度为15℃，阀前排水管的热量损失为20W/(m2·℃)。请确定疏水阀前15mm冷凝水排放管的长度。查水蒸汽表3barg:饱和温度=1

5、44℃疏水阀的排放温度=144-13℃=131℃蒸发焓(hfg)=2133.24kJ/kg可以根据公式2.8.1热负荷计算蒸汽的流量：负荷kW×3600蒸汽流量(kg/h)=运行负荷下的hfg公式2.8.1热负荷kW×3600(s/h)蒸汽流量(kg/h)=运行负荷下的hfg(kJ/kg)30×3600蒸汽流量(kg/h)=2133.24蒸汽流量(kg/h)=50.6kg/h(=0.0141kg/s)由于疏水阀在131℃下排水，而换热器的出口为饱和水，需通过排放管向环境散发热量降温，这样才不会使换热器积水，可通过

6、下式2.6.5计算需要散失的热量。Q=mcpT公式2.6.5式中:Q=平均换热量(kW)；m=平均二次侧流量(kg/s)；cp=二次侧流体的比热容(kJ/(kg·K))或(kJ/(kg·℃))水为4.19；∆T=二次侧流体的温升(K或℃)。∆T为13℃。Q=0.0141kg/s×4.19kJ/kg℃×13℃Q=0.768kW这些热量在阀前冷凝水排放管中散失。144+131排水管中冷凝水的平均温度==137.5℃2管道表面的热量散失量可用公式2.5.3计算公式2.5.3Q=UA∆T式中:Q=单位时间内换热量（W(J

7、/s)）；U=换热系数（W/(m2·K)至W/(m2·℃)）；A=换热面积（m2）；∆T=两种介质温差（K或℃）。注:如果∆T为平均温差(∆TLM或∆TAM)，则Q为平均换热量传递量(QM)公式2.5.3中∆T是冷凝水温度和环境温度的差值=137.5℃-15℃=122.5℃蒸汽和冷凝水系统手册14.2.3969第14章冷凝水回收冷凝水回收管道的布置章节14.2Q=0.768kWU=20W/(m2·℃)根据公式2.5.3:0.768x103W=20W/m2℃xAx122.5℃所以,A=0.313m2所需管道的每米的

8、表面积可由表2.10.3查出。表2.10.3每米长度管道的公称表面积公称公径(mm)1520253240506580100表面积(m2/m)0.0670.0850.1060.1340.1520.1890.2390.2790.35815mm管的表面积=0.067m2/m0.313m2因此，排水管长度为=0.067m2/m例14.2.1排水管的最小长度为=4.7m这样的管道长