Як вибрати промисловий тиск пари?

Вибір правильного промислового тиску пари, почати з тиск і температура, необхідні для процесу з використанням пари, потім оцініть втрати тиску між котлом або паровим колектором і точкою використання.

Практична послідовність вибору:

Вимоги до процесу → Необхідна температура пари → Вимоги до тиску обладнання → Втрата тиску розподілу → Вимоги до керування/PRV → Робочий тиск котла → Проектний тиск котла

Таким чином, правильний тиск пари – це не просто найвищий тиск, який може створити котел.

Це має бути тиск, який дозволяє всій паровій системі надійно та безпечно забезпечувати необхідні умови пари за нормальних і пікових робочих навантажень..

1. Почніть із вимог до технологічного тиску

Перше питання має бути:

Який тиск необхідний на пароспоживаючому обладнанні?

Різні промислові процеси мають різні вимоги.

Пар можна використовувати для:

• технологічний нагрів;
• Теплообмінники;
• судини з оболонкою;
• стерилізація;
• сушіння;
• обробка текстилю;
• харчове виробництво;
• Хімічна обробка;
• або інші промислові застосування.

Необхідний тиск в ідеалі повинен виходити з конструкції процесу або робочих вимог виробника обладнання.

Не вибирайте вищий тиск котла просто тому, що він забезпечує більшу продуктивність або гнучкість.

2. Тиск котла не те саме, що тиск процесу

Тиск на виході з котла може бути вищим за тиск, наявний на кінцевому обладнанні, що споживає пару.

Тиск може бути втрачений через систему розподілу пари, в тому числі:

• трубопроводи;
• арматура;
• клапани;
• сепаратори;
• ситечка;
• витратоміри;
• регулюючі клапани;
• редукційні клапани;
• і технологічне обладнання.

Великі дистанції розподілу та високий потік пари також можуть впливати на втрату тиску.

тому:

Необхідний тиск у котлі/колекторі = необхідний тиск процесу + Розраховані вимоги до тиску в системі

Додатковий тиск має базуватися на інженерній оцінці фактичної системи, а не на довільному відсотку чи універсальному емпіричному правилі.

3. Розгляньте найкритичнішого користувача Steam

Якщо на установці є кілька процесів, що споживають пару, визначити користувача з найбільш вимогливою комбінацією:

• необхідний тиск;
• необхідний потік пари;
• відстань розподілу;
• вимога до регулюючого клапана;
• і робочий профіль.

Котел і головна розподільна система повинні витримувати критичні навантаження в реалістичних умовах експлуатації.

Це особливо важливо, коли одночасно працює кілька виробничих ліній.

4. Як тиск пари впливає на температуру насичення?

Для насиченої пари, тиск і температура насичення безпосередньо пов'язані.

У міру насиченої пари тиск зростає, температура його насичення також підвищується.

Це означає, що необхідна температура процесу може бути важливою відправною точкою при виборі тиску пари.

Проте, не вибирайте тиск лише за температурою.

Розробник процесу також повинен оцінити:

• вимоги до теплопередачі;
• контролювати поведінку;
• рейтинг обладнання;
• доступна площа теплопередачі;
• поводження з конденсатом;
• і стабільність процесу.

Якщо процес вимагає певної температури нагріву, необхідно визначити необхідний стан пари перед тим, як вибрати кінцевий тиск у котлі.

5. Чи слід використовувати манометричний чи абсолютний тиск?

Завжди вказуйте, який еталонний тиск використовується.

Специфікації промислових котлів зазвичай використовують одиниці манометричного тиску, такі як:

• бар(g);
• МПа(g);
• або psig.

Термодинамічні розрахунки та дані про властивості пари можуть використовувати абсолютний тиск.

Манометричний тиск і абсолютний тиск не одне і те ж.

Абсолютний тиск = манометричний тиск + Місцевий атмосферний тиск

При використанні парових столів, інженерне програмне забезпечення або таблиці даних постачальника, перевірте, чи є значення тиску манометричним чи абсолютним.

Плутання цих двох може призвести до неправильних розрахунків температури пари та термодинаміки.

6. Тиск у котлі має бути вищим за тиск процесу?

часто, котел або головний паровий колектор повинні працювати вище необхідного тиску в кінцевому процесі, оскільки система розподілу та керування створює втрати тиску.

Але точну різницю слід розрахувати для проекту.

Інженери повинні враховувати:

• діаметр труби;
• потік пари;
• довжина труби;
• арматура;
• клапани;
• регулюючі клапани;
• організація розподілу;
• одночасні навантаження;
• і прийнятний тиск у місці використання.

Не просто додавайте фіксований запас тиску до кожного проекту.

7. Що робити, якщо на моєму заводі використовується кілька різних тисків пари?

Установка може мати кілька рівнів тиску пари.

Наприклад, один процес може вимагати різних умов пари, ніж інший.

Залежно від інженерного проекту, система може використовувати:

• головний паровий колектор;
• окремі рівні тиску;
• редукційні клапани (PRVs);
• або спеціального обладнання для генерації пари.

Правильне розташування залежить від фактичної потреби в парі та вимог процесу.

Виробництво пари під надмірно високим тиском і його зниження всюди не є автоматично найефективнішим рішенням.

Слід оцінювати всю систему, а не вибирати тиск котла окремо.

8. Чи означає вищий тиск пари кращий котел?

Немає.

Більш високий тиск автоматично не означає кращий.

Робота під тиском, вищим, ніж вимагає процес, може вплинути:

• вимоги до конструкції котла;
• характеристики трубопроводів і клапанів;
• вимог безпеки;
• втрати паросистеми;
• вимоги до зниження тиску;
• і вартість обладнання.

Навпаки, занадто низький тиск може перешкодити досягненню пари в процесі в необхідних умовах під час періодів високого навантаження.

Тому мета:

Не найвищий тиск, але відповідний тиск для процесу та системи розподілу.

9. Зниження тиску пари може заощадити енергію?

У деяких існуючих парових системах, зниження надмірного робочого тиску може зменшити певні втрати.

Проте, тиск не можна знижувати без оцінки всієї парової системи.

США. Керівництво Департаменту енергетики щодо зниження тиску пари рекомендує оцінювати такі фактори, як:

• середні та пікові парові навантаження;
• потужність котельні;
• трубопроводи;
• критичні парові навантаження;
• ізоляція;
• і стан конденсатовідвідника.

Надмірне зниження тиску може негативно вплинути на продуктивність процесу та розподіл пари.

Тому для оптимізації тиску потрібна інженерна оцінка, а не просто зміна заданого значення тиску в котлі.

10. Чи впливає тип котла на вибір тиску?

Тиск є одним із факторів вибору промисловий паровий котел, але тип котла повинен відповідати всім вимогам процесу.

Вибір також може залежати від:

• пароємність;
• необхідний тиск;
• варіація навантаження;
• необхідна температура пари;
• пальне;
• якість води;
• простір для установки;
• робочий профіль;
• і відповідні коди.

Котли жаротрубні та водотрубні мають різні особливості конструкції та застосування, тому конфігурація котла повинна бути оцінена після визначення потужності та параметрів пари.

11. Яка різниця між робочим тиском і розрахунковим тиском?

Ці терміни не слід розглядати як взаємозамінні.

Робочий тиск означає тиск, при якому котел або парова система повинні працювати під час нормальної роботи.

Розрахунковий тиск це інженерний параметр, який використовується при проектуванні та оцінці обладнання, що працює під тиском.

Зв'язок між умовами експлуатації, розрахунковий тиск, допустимий тиск і захист від надмірного тиску повинні відповідати застосовним інженерним нормам, дизайн обладнання та місцеві нормативні вимоги.

Не вибирайте розрахунковий тиск котла, застосовуючи довільний відсоток до робочого тиску.

Для експортних проектів, застосовний код обладнання, що працює під тиском, і вимоги до ринку призначення повинні бути підтверджені перед виготовленням.

12. Яку інформацію я повинен надати виробнику котла про тиск пари?

Для точного вибір котла, забезпечити:

1. необхідна пароємність;
2. мінімум, нормальна та пікова потреба в парі;
3. необхідний тиск у процесі;
4. необхідна температура пари;
5. вимога до насиченої або перегрітої пари;
6. відстань від котла до основних споживачів пари;
7. відомості про труби;
8. одночасні парові навантаження;
9. пальне;
10. години роботи;
11. країна встановлення;
12. і необхідні коди або сертифікація.

Замість запиту:

«Прошу надати котел на 10 бар».

забезпечити:

«Це необхідний технологічний тиск, потреба в парі та робочий стан. Будь ласка, оцініть відповідний тиск котла та парової системи».

Це дає команді інженерів набагато кращу основу для відбору.

Швидка відповідь

Як вибрати промисловий тиск пари?

Почніть із тиску та температури, необхідних у процесі споживання пари. Потім оцініть втрати тиску в трубопроводі, клапани та контрольне обладнання між котлом і найбільш вимогливою точкою використання.

Якщо коротко:

Тиск процесу → Втрати при розподілі → Вимоги до контролю → Робочий тиск котла → Перевірка конструкції/коду

Не вибирайте промисловий тиск пари виключно із загальної таблиці тиску або шляхом вибору найвищого доступного номіналу котла.

Остаточний тиск слід перевірити на фактичний процес, система розподілу пари, конструкцію котла та відповідні вимоги безпеки.