كيف أختار ضغط البخار الصناعي?

لاختيار ضغط البخار الصناعي الصحيح, ابدأ بـ الضغط ودرجة الحرارة التي تتطلبها عملية استهلاك البخار, ثم قم بتقييم فقد الضغط بين المرجل أو رأس البخار ونقطة الاستخدام.

تسلسل الاختيار العملي هو:

متطلبات العملية ← درجة حرارة البخار المطلوبة ← متطلبات ضغط المعدات ← فقدان ضغط التوزيع ← متطلبات التحكم / PRV ← ضغط تشغيل الغلاية ← ضغط تصميم الغلاية

وبالتالي فإن ضغط البخار الصحيح ليس مجرد أعلى ضغط يمكن أن تنتجه الغلاية.

يجب أن يكون الضغط هو الذي يسمح لنظام البخار بأكمله بتوفير ظروف البخار المطلوبة بشكل موثوق وآمن في ظل أحمال التشغيل العادية وأحمال الذروة.

1. ابدأ بمتطلبات ضغط العملية

يجب أن يكون السؤال الأول:

ما هو الضغط المطلوب في المعدات المستهلكة للبخار?

العمليات الصناعية المختلفة لها متطلبات مختلفة.

يمكن استخدام البخار ل:

• تسخين العملية;
• مبادلات حرارية;
• السفن المغلفة;
• تعقيم;
• تجفيف;
• معالجة المنسوجات;
• إنتاج الغذاء;
• المعالجة الكيميائية;
• أو غيرها من التطبيقات الصناعية.

يجب أن يأتي الضغط المطلوب بشكل مثالي من تصميم العملية أو متطلبات تشغيل الشركة المصنعة للمعدات.

لا تقم باختيار ضغط أعلى للغلاية لمجرد أنه يبدو أنه يوفر المزيد من السعة أو المرونة.

2. ضغط الغلاية ليس هو نفسه ضغط العملية

قد يكون الضغط عند مخرج الغلاية أعلى من الضغط المتاح في المعدات النهائية المستهلكة للبخار.

يمكن فقدان الضغط من خلال نظام توزيع البخار, مشتمل:

• الأنابيب;
• التركيبات;
• الصمامات;
• فواصل;
• مصافي;
• أجهزة قياس التدفق;
• صمامات التحكم;
• صمامات خفض الضغط;
• ومعدات العملية.

يمكن أن تؤثر مسافات التوزيع الطويلة وتدفق البخار العالي أيضًا على فقدان الضغط.

لذلك:

ضغط الغلاية/الرأس المطلوب = ضغط العملية المطلوب + متطلبات ضغط النظام المحسوبة

وينبغي أن يستند الضغط الإضافي إلى تقييم هندسي للنظام الفعلي وليس إلى نسبة مئوية تعسفية أو قاعدة عامة عامة.

3. فكر في مستخدم Steam الأكثر أهمية

إذا كان المصنع لديه عمليات متعددة تستهلك البخار, تحديد المستخدم مع المجموعة الأكثر تطلبًا من:

• الضغط المطلوب;
• تدفق البخار المطلوب;
• مسافة التوزيع;
• متطلبات صمام التحكم;
• وملف التشغيل.

يجب أن تكون الغلاية ونظام التوزيع الرئيسي قادرين على دعم الأحمال الحرجة أثناء ظروف التشغيل الواقعية.

وهذا مهم بشكل خاص عندما تعمل عدة خطوط إنتاج في وقت واحد.

4. كيف يؤثر ضغط البخار على درجة حرارة التشبع?

للبخار المشبع, يرتبط الضغط ودرجة حرارة التشبع بشكل مباشر.

مع زيادة ضغط البخار المشبع, كما تزداد درجة حرارة تشبعه.

وهذا يعني أن درجة حرارة العملية المطلوبة يمكن أن تكون نقطة انطلاق مهمة عند اختيار ضغط البخار.

لكن, لا تحدد الضغط حسب درجة الحرارة وحدها.

يجب على مصمم العملية أيضًا التقييم:

• متطلبات نقل الحرارة;
• سلوك التحكم;
• تقييمات المعدات;
• منطقة نقل الحرارة المتاحة;
• التعامل مع المكثفات;
• واستقرار العملية.

إذا كانت العملية تتطلب درجة حرارة تسخين معينة, يجب تحديد حالة البخار المطلوبة قبل اختيار الضغط النهائي للغلاية.

5. هل يجب أن أستخدم مقياس الضغط أو الضغط المطلق؟?

حدد دائمًا مرجع الضغط الذي سيتم استخدامه.

تستخدم مواصفات الغلايات الصناعية عادة وحدات قياس الضغط مثل:

• حاجِز(ز);
• الآلام والكروب الذهنية(ز);
• أو PSIG.

قد تستخدم الحسابات الديناميكية الحرارية وبيانات خاصية البخار الضغط المطلق.

قياس الضغط والضغط المطلق ليسا نفس الشيء.

الضغط المطلق = قياس الضغط + الضغط الجوي المحلي

عند استخدام طاولات البخار, البرامج الهندسية أو أوراق بيانات الموردين, تأكد ما إذا كانت قيمة الضغط قياسًا أم مطلقًا.

يمكن أن يؤدي الخلط بين الاثنين إلى حسابات غير صحيحة لدرجة حرارة البخار والحسابات الديناميكية الحرارية.

6. هل يجب أن يكون ضغط الغلاية أعلى من ضغط العملية؟?

غالباً, يجب أن تعمل الغلاية أو رأس البخار الرئيسي فوق الضغط المطلوب في العملية النهائية لأن نظام التوزيع والتحكم يسبب فقدان الضغط.

ولكن ينبغي حساب الفرق الدقيق للمشروع.

يجب على المهندسين النظر:

• قطر الأنبوب;
• تدفق البخار;
• طول الأنبوب;
• التركيبات;
• الصمامات;
• صمامات التحكم;
• ترتيب التوزيع;
• الأحمال المتزامنة;
• والضغط المقبول عند نقطة الاستخدام.

لا تقم ببساطة بإضافة هامش ضغط ثابت لكل مشروع.

7. ماذا لو كان مصنعي يستخدم العديد من ضغوط البخار المختلفة؟?

قد يحتوي النبات على مستويات متعددة لضغط البخار.

على سبيل المثال, قد تتطلب إحدى العمليات حالة بخار مختلفة عن الأخرى.

حسب التصميم الهندسي, قد يستخدم النظام:

• رأس البخار الرئيسي;
• مستويات ضغط منفصلة;
• صمامات خفض الضغط (PRVs);
• أو معدات مخصصة لتوليد البخار.

يعتمد الترتيب الصحيح على الطلب الفعلي على البخار ومتطلبات العملية.

إن توليد البخار عند ضغط مرتفع غير ضروري وتقليله في كل مكان ليس هو الحل الأكثر كفاءة تلقائيًا.

يجب تقييم النظام بأكمله بدلاً من اختيار ضغط الغلاية بشكل منفصل.

8. هل يعني ارتفاع ضغط البخار غلاية أفضل؟?

لا.

الضغط العالي ليس أفضل تلقائيًا.

قد يؤثر التشغيل عند ضغط أعلى مما تتطلبه العملية:

• متطلبات تصميم الغلايات;
• تصنيفات الأنابيب والصمامات;
• متطلبات السلامة;
• خسائر نظام البخار;
• متطلبات خفض الضغط;
• وتكلفة المعدات.

على العكس, قد يؤدي الضغط المنخفض جدًا إلى منع البخار من الوصول إلى العملية بالحالة المطلوبة أثناء فترات التحميل العالي.

الهدف هو بالتالي:

ليس أعلى ضغط، ولكن الضغط المناسب للعملية ونظام التوزيع.

9. يمكن أن يؤدي تقليل ضغط البخار إلى توفير الطاقة?

في بعض أنظمة البخار الموجودة, يمكن أن يؤدي تقليل ضغط التشغيل المفرط إلى تقليل بعض الخسائر.

لكن, لا ينبغي خفض الضغط دون تقييم نظام البخار الكامل.

الولايات المتحدة. توصي إرشادات وزارة الطاقة بشأن تقليل ضغط البخار بتقييم عوامل مثل:

• متوسط ​​وذروة الأحمال البخارية;
• قدرة مصنع الغلايات;
• الأنابيب;
• الأحمال البخارية الحرجة;
• عازلة;
• وحالة مصيدة البخار.

يمكن أن يؤثر تقليل الضغط أكثر من اللازم سلبًا على أداء العملية وتوزيع البخار.

وبالتالي فإن تحسين الضغط يتطلب تقييمًا هندسيًا بدلاً من مجرد تغيير نقطة ضبط ضغط الغلاية.

10. هل يؤثر نوع الغلاية على اختيار الضغط؟?

الضغط هو أحد العوامل في اختيار غلاية بخارية صناعية, ولكن نوع الغلاية يجب أن يتبع متطلبات العملية الكاملة.

قد يعتمد الاختيار أيضًا على:

• قدرة البخار;
• الضغط المطلوب;
• اختلاف الحمل;
• درجة حرارة البخار المطلوبة;
• وقود;
• جودة المياه;
• مساحة التثبيت;
• ملف التشغيل;
• والرموز المعمول بها.

غلايات أنابيب النار وأنابيب المياه لها خصائص البناء والتطبيق المختلفة, لذلك يجب تقييم تكوين الغلاية بعد تحديد السعة وظروف البخار.

11. ما هو الفرق بين ضغط التشغيل وضغط التصميم?

ولا ينبغي التعامل مع هذه المصطلحات على أنها قابلة للتبديل.

ضغط التشغيل يشير إلى الضغط الذي من المفترض أن يعمل به الغلاية أو نظام البخار أثناء الخدمة العادية.

ضغط التصميم هي معلمة هندسية تستخدم في تصميم وتصنيف المعدات التي تحتوي على الضغط.

العلاقة بين ظروف التشغيل, ضغط التصميم, يجب أن يتبع الضغط المسموح به وحماية الضغط الزائد الكود الهندسي المعمول به, تصميم المعدات والمتطلبات التنظيمية المحلية.

لا تقم باختيار ضغط تصميم الغلاية من خلال تطبيق نسبة تعسفية على ضغط التشغيل.

لمشاريع التصدير, يجب التأكد من رمز معدات الضغط المطبق ومتطلبات السوق الوجهة قبل التصنيع.

12. ما هي المعلومات التي يجب أن أقدمها لمصنع الغلايات حول ضغط البخار؟?

لدقيقة اختيار المرجل, يمد:

1. سعة البخار المطلوبة;
2. الحد الأدنى, الطلب العادي وذروة البخار;
3. الضغط المطلوب في العملية;
4. درجة حرارة البخار المطلوبة;
5. متطلبات البخار المشبع أو المسخن;
6. المسافة من الغلاية إلى مستخدمي البخار الرئيسيين;
7. معلومات الأنابيب المعروفة;
8. الأحمال البخارية المتزامنة;
9. وقود;
10. ساعات العمل;
11. بلد التثبيت;
12. والرموز أو الشهادات المطلوبة.

بدلا من أن يطلب:

"من فضلك اقتبس غلاية ذات 10 بار."

يمد:

"هذا هو ضغط العملية المطلوب, الطلب على البخار وحالة التشغيل. يرجى تقييم الضغط المناسب للغلاية ونظام البخار.

وهذا يمنح الفريق الهندسي أساسًا أفضل للاختيار.

إجابة سريعة

كيف أختار ضغط البخار الصناعي?

ابدأ بالضغط ودرجة الحرارة المطلوبة في عملية استهلاك البخار. ثم قم بتقييم خسائر الضغط من خلال الأنابيب, الصمامات ومعدات التحكم بين المرجل ونقطة الاستخدام الأكثر تطلبًا.

باختصار:

ضغط العملية ← خسائر التوزيع ← متطلبات التحكم ← ضغط تشغيل الغلاية ← التحقق من التصميم/الرمز

لا تختر ضغط البخار الصناعي فقط من جدول الضغط العام أو عن طريق اختيار أعلى تصنيف متاح للغلاية.

يجب التحقق من الضغط النهائي مقابل العملية الفعلية, نظام توزيع البخار, تصميم الغلايات ومتطلبات السلامة المعمول بها.