Pour choisir la bonne pression de vapeur industrielle, commencer par le pression et température requises par le processus consommateur de vapeur, puis évaluez les pertes de charge entre la chaudière ou le collecteur de vapeur et le point d'utilisation.
Une séquence de sélection pratique est:
Exigences du processus → Température de vapeur requise → Exigence de pression de l'équipement → Perte de pression de distribution → Exigences de contrôle/PRV → Pression de fonctionnement de la chaudière → Pression de conception de la chaudière
La pression de vapeur correcte n'est donc pas simplement la pression la plus élevée qu'une chaudière peut produire..
Il doit s'agir de la pression qui permet à l'ensemble du système de vapeur de fournir les conditions de vapeur requises de manière fiable et sûre sous des charges de fonctionnement normales et maximales..
La première question devrait être:
Quelle pression est requise sur l'équipement consommateur de vapeur?
Différents processus industriels ont des exigences différentes.
La vapeur peut être utilisée pour:
La pression requise doit idéalement provenir de la conception du procédé ou des exigences opérationnelles du fabricant de l’équipement..
Ne sélectionnez pas une pression de chaudière plus élevée simplement parce qu'elle semble offrir plus de capacité ou de flexibilité..
La pression à la sortie de la chaudière peut être supérieure à la pression disponible à l'équipement final consommateur de vapeur..
La pression peut être perdue à travers le système de distribution de vapeur, y compris:
De longues distances de distribution et un débit de vapeur élevé peuvent également influencer la perte de pression.
Donc:
Pression requise de la chaudière/du collecteur = Pression de processus requise + Exigences de pression calculées du système
La pression supplémentaire doit être basée sur une évaluation technique du système réel plutôt que sur un pourcentage arbitraire ou une règle empirique universelle..
Si une usine comporte plusieurs processus consommateurs de vapeur, identifier l'utilisateur avec la combinaison la plus exigeante de:
La chaudière et le système de distribution principal doivent être capables de supporter des charges critiques dans des conditions de fonctionnement réalistes..
Ceci est particulièrement important lorsque plusieurs lignes de production fonctionnent simultanément.
Pour vapeur saturée, la pression et la température de saturation sont directement liées.
À mesure que la pression de la vapeur saturée augmente, sa température de saturation augmente également.
Cela signifie que la température de processus requise peut être un point de départ important lors du choix de la pression de vapeur..
Cependant, ne sélectionnez pas la pression uniquement en fonction de la température.
Le concepteur du processus doit également évaluer:
Si le procédé nécessite une température de chauffage particulière, les conditions de vapeur requises doivent être déterminées avant de sélectionner la pression finale de la chaudière.
Précisez toujours quelle référence de pression est utilisée.
Les spécifications des chaudières industrielles utilisent généralement des unités de pression relative telles que:
Les calculs thermodynamiques et les données sur les propriétés de la vapeur peuvent utiliser la pression absolue.
La pression relative et la pression absolue ne sont pas les mêmes.
Pression absolue = pression relative + Pression atmosphérique locale
Lors de l'utilisation de tables à vapeur, logiciels d'ingénierie ou fiches techniques des fournisseurs, confirmer si la valeur de pression est manométrique ou absolue.
Confondre les deux peut conduire à des calculs incorrects de température de vapeur et de thermodynamique..
Souvent, la chaudière ou le collecteur de vapeur principal doit fonctionner au-dessus de la pression requise lors du processus final car le système de distribution et de contrôle introduit des pertes de charge.
Mais la différence exacte doit être calculée pour le projet.
Les ingénieurs devraient considérer:
N'ajoutez pas simplement une marge de pression fixe à chaque projet.
Une usine peut contenir plusieurs niveaux de pression de vapeur.
Par exemple, un processus peut nécessiter des conditions de vapeur différentes d'un autre.
En fonction de la conception technique, le système peut utiliser:
La disposition correcte dépend de la demande réelle en vapeur et des exigences du processus.
Générer de la vapeur à une pression inutilement élevée et la réduire partout n’est pas automatiquement la solution la plus efficace.
Le système complet doit être évalué plutôt que de sélectionner la pression de la chaudière de manière isolée..
Non.
Une pression plus élevée n’est pas automatiquement meilleure.
Travailler à une pression supérieure à celle requise par le procédé peut influencer:
inversement, une pression trop faible peut empêcher la vapeur d'atteindre le processus dans les conditions requises pendant les périodes de charge élevée.
Le but est donc:
Pas la pression la plus élevée, mais la pression appropriée pour le processus et le système de distribution.
Dans certains systèmes à vapeur existants, réduire une pression de fonctionnement excessive peut réduire certaines pertes.
Cependant, la pression ne doit pas être abaissée sans évaluer l'ensemble du système de vapeur.
Les États-Unis. Les directives du ministère de l’Énergie sur la réduction de la pression de vapeur recommandent d’évaluer des facteurs tels que:
Une réduction trop importante de la pression peut affecter négativement les performances du processus et la distribution de la vapeur..
L'optimisation de la pression nécessite donc une évaluation technique plutôt que de simplement modifier le point de consigne de la pression de la chaudière..
La pression est un facteur dans la sélection d'un chaudière à vapeur industrielle, mais le type de chaudière doit suivre les exigences complètes du processus.
La sélection peut également dépendre:
Chaudières à tubes de fumée et à tubes d'eau ont des caractéristiques de construction et d'application différentes, la configuration de la chaudière doit donc être évaluée une fois que les conditions de capacité et de vapeur sont définies.
Ces termes ne doivent pas être considérés comme interchangeables.
Pression de service fait référence à la pression à laquelle la chaudière ou le système à vapeur est destiné à fonctionner pendant un service normal.
Pression de conception est un paramètre d'ingénierie utilisé dans la conception et l'évaluation des équipements sous pression.
La relation entre les conditions de fonctionnement, pression de conception, la protection contre la pression et la surpression admissibles doit être conforme au code d'ingénierie applicable, conception des équipements et exigences réglementaires locales.
Ne sélectionnez pas la pression de conception de la chaudière en appliquant un pourcentage arbitraire à la pression de fonctionnement..
Pour les projets d'exportation, le code applicable aux équipements sous pression et les exigences du marché de destination doivent être confirmés avant la fabrication.
Pour être précis sélection de chaudière, fournir:
Au lieu de demander:
"Veuillez citer une chaudière à 10 bars."
fournir:
"C'est la pression de processus requise, demande de vapeur et conditions de fonctionnement. Veuillez évaluer la pression appropriée de la chaudière et du système de vapeur.
Cela donne à l'équipe d'ingénierie une bien meilleure base de sélection.
Comment choisir la pression de la vapeur industrielle?
Commencez par la pression et la température requises lors du processus consommateur de vapeur.. Évaluez ensuite les pertes de charge à travers la tuyauterie, vannes et équipements de contrôle entre la chaudière et le point d'utilisation le plus exigeant.
En bref:
Pression de procédé → Pertes de distribution → Exigences de contrôle → Pression de fonctionnement de la chaudière → Vérification de la conception/du code
Ne choisissez pas la pression de vapeur industrielle uniquement à partir d'un tableau de pression générique ou en sélectionnant la puissance nominale de chaudière la plus élevée disponible..
La pression finale doit être vérifiée par rapport au processus réel, système de distribution de vapeur, conception de la chaudière et exigences de sécurité applicables.
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