凝结水闪蒸与闪蒸凝结水

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1、节能2006年第1期—58—ENERGYCONSERVATION(总第282期)凝结水闪蒸与闪蒸凝结水胡连营,张雷(辽宁省能源研究所,辽宁营口115000)摘要:凝结水的闪蒸是由于系统压力降低吸收自身剩余热能产生再汽化的必然现象,其闪蒸率的大小主要由系统压力差决定。控制闪蒸与否成为密闭式回收系统和开放式回收系统的本质区别。为使凝结水在顺畅回收的同时充分利用其全部热能,应合理控制闪蒸压力,并根据现场情况采用不同方式利用闪蒸汽。关键词:凝结水;回收系统;闪蒸中图分类号:TK211文献标识码:B文章编号:1004

2、-7948(2006)01-0058-031引言h1-h2则x=(1)闪蒸是指水的一种相变过程,即在一定压力和r取不同压力对应的焓值和汽化潜热,利用式(1)温度下的饱和水或未饱和水,当压力下降至某温度可以作出闪蒸率随不同工作压力变化趋势图,如图下的饱和压力时,就会进入饱和区而开始汽化,并且1所示。显然,凝结水闪蒸前后的压力P1和P2的相随着压力的下降,其汽化程度不断提高。饱和蒸汽差越大,则其分别对应的热焓h1和h2就相差越大,释放了汽化潜热以后还原为凝结水。凝结水由于失闪蒸率x也越大;x随P1的减少和P2的

3、增加而减去了高效加热作用而被从用汽设备中排出,同时也少,x随P1的增加和P2的减少而增加;对于一定的将显热带出,这部分热量约占蒸汽总热量的20%～P1,增加P2,x减少,回水温度提高,减少P2,x增30%。因此,回收利用凝结水成为供热系统重要的节能途径。凝结水通常处于高于100℃的饱和状加,回水温度降低,在P2=0时x达到最大,此时环态,具有一定的过程特性[1],其相位会因系统压力境压力若为标准大气压,凝结水温度降至100℃。条件不同而呈现出一定的液态和汽态,而且两者可这是凝结水闪蒸控制与调节最主要的理论依

4、据。以不断地相互转化。当系统压力降低时,部分凝结水便开始汽化形成闪蒸汽。由于凝结水在回收过程中存在着不可避免的压力损失,因而闪蒸现象也必然存在,成为凝结水回收系统中难以回避的问题。2凝结水闪蒸211闪蒸的发生与饱和水在锅炉中吸收燃料热量的汽化不同,凝结水闪蒸是蒸汽在放出热量形成液态后的重新汽化,其热量来源于凝结水自身。凝结水产生后,在压力P1状态下具有比焓h1,在从设备中排出经管道回收的流动过程中,存在着图1闪蒸率随不同工作压力变化趋势212闪蒸的分析不可避免的压力损失,降至压力P2后的凝结水比焓应为h2。

5、由于h1>h2造成热能剩余,就为饱和状态大部分凝结水回收系统是利用疏水阀通过管道的凝结水提供了汽化的能量,于是产生了闪蒸。如果把凝结水汇聚到集水罐。这一区段的基本运行性质闪蒸压力下对应汽化潜热为r,闪蒸率(闪蒸出来的是利用疏水阀出口的凝结水自身压力完成输送的。[2]饱和蒸汽占原饱和水的比例)为x,根据能量守恒原其系统工作压力必然呈不同梯度的下降趋势。则,可以列出热平衡方程:如图2所示,P为疏水阀工作压力,P1为疏水h1=(1-x)h2+x(h2+r)=h2+rx阀的工作背压,P2为集水罐或管道末端压力。20

6、06年第1期节能(总第282期)ENERGYCONSERVATION—59—·℃),由国标图集中查得;L—凝结水管道长度,m;t1—管道中凝结水平均温度,℃;t2—周围环境温度,℃,一般按夏季通风计算温度;G—凝结水流量,kg/h。图2冷凝水回收系统流程简图虽然凝结水在流动中,会由于散热产生一定的疏水的需要使P降为P1,余压P1的存在使凝温降,但这种温降与焓降并不协调。所以散热会使结水得以克服管网的阻力和集水罐压力P2以及提闪蒸率降低,但不一定能使闪蒸避免。通常管道保升至一定高度h,亦即P1降为P2。这两个

7、压力降都温的效果在保存了凝结水热量的同时也保证了凝结会使部分凝结水产生汽化,形成闪蒸汽。与此同时,水的闪蒸。闪蒸汽为饱和蒸汽,而闪蒸剩下的凝结管道和附件的散热损失会减少闪蒸率,但该热损失水仍属于饱和水,在压力和温度改变的情况下,汽与的数量较少。另外,疏水阀在工作过程中或多或少地水仍可以相互转化,使凝结水管道出现了二相流,流都会产生一定的漏汽,虽然不是由闪蒸形成的,但一动状态十分复杂。一般工程上按汽水混合物计算,直存在于凝结水管道中,一并视为闪蒸汽。管径明显增大。所以凝结水实际到达集水罐处的闪蒸率x应该3闪蒸

8、凝结水是:疏水阀漏汽率x0、疏水压差产生的闪蒸率x1和311闪蒸的控制管道压降产生的闪蒸率x2的总和减去管道和附件闪蒸特性的存在,使得凝结水在回收的过程中的散热损失减少的闪蒸率x3,即所拥有的热量分为两部分:一部分为闪蒸汽所含的x=x0+x1+x2-x3(2)热量;另一部分为闪蒸后的凝结水所含的热量。我疏水阀漏汽率x0与疏水阀的种类和质量有关,们可以分别称之为闪蒸热和凝结热,总体上闪蒸热按产品说明书取值,国标规定