Перевод паропотребляющего оборудования на водяной теплоноситель Опции

[manifold]

Добрый день.
На предприятии в технологии применяется большое количество пара (до 30т/ч зимой и 20т/ч летом). Пар по большей части используется для нагрева растворов, в моечных ваннах, подогрева воздуха (для сушки) в теплообменниках. Притом, что от примерно половины потребителей возврат конденсата в котельную не организован (отсутствуют баки сбора конденсата и система трубопроводов). Пар вырабатываем в собственной котельной. Есть идея перевести потребителей пара на перегретую воду (до 115 град. С), а паровой котел в водогрейный режим. Для подачи перегретой воды использовать существующий паропровод, а обратный трубопроводов придется проложить новый (диаметр конденсатопровода не достаточен или его нет вовсе). Какие мы видим плюсы: уменьшение собственных нужд в котельной - электрических и на химводоподготовку, бОльшая возможность для регулирования расхода теплоносителя - вплодь до "0" расхода, отсутствие "борьбы" с конденсатом и гидроударами, отсутствие потерь тепла и теплоносителя со сливом конденсата. Недогрев растворов и моечных ванн, если он будет, можно решить увеличением площади теплообмена (змеевика).
Какие вы видите риски для осуществления этой идеи?

[manifold]

Добрый день.
На предприятии в технологии применяется большое количество пара (до 30т/ч зимой и 20т/ч летом). Пар по большей части используется для нагрева растворов, в моечных ваннах, подогрева воздуха (для сушки) в теплообменниках. Притом, что от примерно половины потребителей возврат конденсата в котельную не организован (отсутствуют баки сбора конденсата и система трубопроводов). Пар вырабатываем в собственной котельной. Есть идея перевести потребителей пара на перегретую воду (до 115 град. С), а паровой котел в водогрейный режим. Для подачи перегретой воды использовать существующий паропровод, а обратный трубопроводов придется проложить новый (диаметр конденсатопровода не достаточен или его нет вовсе). Какие мы видим плюсы: уменьшение собственных нужд в котельной - электрических и на химводоподготовку, бОльшая возможность для регулирования расхода теплоносителя - вплодь до "0" расхода, отсутствие "борьбы" с конденсатом и гидроударами, отсутствие потерь тепла и теплоносителя со сливом конденсата. Недогрев растворов и моечных ванн, если он будет, можно решить увеличением площади теплообмена (змеевика).
Какие вы видите риски для осуществления этой идеи?

[gilepp]

Это все достаточно общие слова. В ответ можно привести такое же общие аргументы в пользу пара, как вы понимаете.

Но поскольку данных никаких для расчета нет и вообще в рамках форумного общения такие задачи не решаются, поэтому вкратце изложу свои мысли на этот счет.

Эксплуатация пароконденсатных систем часто сопряжена с по-настоящему огромными потерями, которые однако, некоторые считают неизбежными и нормальными, многие технически неустранимыми в принципе, а затраты на приведение в порядок ПКС "слишком высокими" и поэтому невозможными. Это происходит по ряду причин, среди которых: устаревшие системы, которые в силу общей разрухи давно наполовину развалились, некомпетентность руководства, внешние факторы и т.п. Я не указываю здесь фактор наличия денег, так как обычно это не вопрос денег. Деньги на то, чтобы выбрасывать конденсат и стравливать пар есть всегда и это самообман говорить что нет денег, не посчитав при этом каковы потери в денежном выражении и какие требуются инвестиции (в том числе поэтапные) и каков же срок окупаемости этих вложений. Следовательно всякий раз, когда обозначается позиция уйти от пара, не посчитав заранее а что же требуется чтобы от него не уходить, я считаю такие темы не заслуживающими внимания, так как это не профессионально. Прошу прощения за резкие слова, лично к автору теме это не относится и если поднят вопрос, я всегда рад на него ответить в рамках своей компетенции.

Поэтому, не имея другой информации, кроме той, что вы написали, могу пока лишь рекомендовать детально проработать вопрос что требуется сделать чтобы "остаться с паром", какие потери есть, какие манипуляции нужно выполнить чтобы исключить эти потери и привести выработку пара в соответствие с потребностями и т.д. Реально выполнить такие оценки могут узко специализированные организации, которых кстати не так и много, если говорить не об общих рекомендациях (вернуть конденсат, исключить пролетный пар и пр. слова из книжек), а конкретные меры с учетом фактических ТУ по месту.

Про перевод паровых котлов на водогрейный режим на форуме много тем с хорошими специалистами )

[tiptop]

можно решить увеличением площади теплообмена (змеевика).

...В "разы" ?

Сообщение отредактировал tiptop - 10.3.2016, 18:42

[Valiko]

Расходы пара - немаленькие. Нуно иметь в виду, что и температура пара - наверняка не 115°С - а скока? под 200? Мюллер как то сказал: "Наши руководители - большие фантазёры, у них нет реальной работы!"

[manifold]

Реально выполнить такие оценки могут узко специализированные организации, которых кстати не так и много, если говорить не об общих рекомендациях (вернуть конденсат, исключить пролетный пар и пр. слова из книжек), а конкретные меры с учетом фактических ТУ по месту.

Спасибо за критику.
Назовите, пожалуйста, такие организации.

Расходы пара - немаленькие. Нуно иметь в виду, что и температура пара - наверняка не 115°С - а скока? под 200? Мюллер как то сказал: "Наши руководители - большие фантазёры, у них нет реальной работы!"

Температура пара на выходе из котельной 150-155 град. С при давлении (избыточное) 3,8 кгс/см. кв.

[Valiko]

Здесь - реклама ЗАПРЕЩЕНА. Для решения подобной задачи мы предлагали уход от большой котельной и установку локальных котельных - топочных. Но пришёл 2014 и всё.

[tiptop]

Для решения подобной задачи мы предлагали уход от большой котельной и установку локальных котельных - топочных.

Если вместо большого котла поставить маленький парогенератор, то конденсат станет чистым и неагрессивным?

[Valiko]

нет, Расстояния - меньше. От центральной котельной до 10 потребителей - сотни метров. Регулирование лучше. Единичные потребности - небольшие. Не нужно включать 10 тонник. для работы потребителя 0,5

[gilepp]

Потери могут достигать 40% и даже выше в зависимости от запущенности ПКС. Но потери типа 15...20% не редкость даже в 2016 году. Не утверждаю что это ваш случай, но приведу пример:

Российское предприятие. Конденсат не возвращался, технологическое оборудование не было оснащено конденсатоотводчками, регулирование автоматическое, все исправное. Расход пара по 1500 кг/ч на установку. Установок три. Продукция выпускается и хорошо продается, что еще надо ? Поставили КО, расход упал до 700 кг/ч. Была установлена ли новая автоматика с рециркуляцией пара через установку, расход сейчас составляет 330 кг/ч. Коэффициент использования оборудования 70% времени. Итого экономия: (1500 - 330) х 3 = 3510 кг/ч. Работа круглосуточно и круглогодично, стоимость Гкал ~600 руб., 3510 кг/ч х 664 ккал/кг = 2,3 Гкал /ч х 24 ч х 30 х 12 х 600 руб. х 0,7 = 8,3 млн/год. Это потери, которые исключили. Конденсат не возвращается до сих пор и поэтому потенциал экономии остался еще ) Кто скажет что 8 млн в год это не деньги ? Для понимания, инвестиции в эти мероприятия составили что-то около 2,5 млн. вместе с работами.

Конечно каждый случай индивидуален и обобщать по примеру нельзя, но это хорошая иллюстрация как может быть и как часто бывает )

[tiptop]

рециркуляцией пара через установку

Где-то написано про такое?

[gilepp]

Что вы имеете в виду ?
Принцип вот:

Прикрепленные файлы

 rejector.jpg ( 47,68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 41

 

[T-rex]

Назовите, пожалуйста, такие организации.

google it: Аудит пароконденсатных систем

[tiptop]

Что вы имеете в виду ?
Принцип вот:

Спасибо!
А есть обоснование этой рециркуляции?

[gilepp]

Есть.
Скорость пара на выходе потребителя всегда не равна нулю. Это означает возможность точного регулирования в самом нижнем диапазоне нагрузок, т.к. эжектор, находясь в состоянии почти полного закрытия, все равно обеспечивает высокую скорость конденсата на выходе, не сравнимую со скоростью выхода конденсата при почти полном закрытии регулирующего клапана.
На выходе потребителя нет конденсатоотводчика. Это означает, что из теплообменника выходит и пролетный пар, и конденсат. Разделяются эти потоки только в расширителе, а не в малом пространстве конденсатоотводчика и выходного трубопровода конденсата между конденсатаоотводчиком и теплообменником. На выходе расширителя два потока: вверх к эжектору направляется пар, рециркулирующий с теплообменника, вниз уходит конденсат. Таким образом, конденсат не оказывает влияние на теплообмен, не имея возможности задерживаться в теплообменнике.
Итого: более высокая скорость пара, лучший коэффициент теплрпередачи, полная активная теплопередающая поверхность, тоньше пленка конденсата, сниженное удельное потребление пара, более высокая скорость нагрева.
Пар на выходе эжектора всегда больше приближен к состоянию насыщения, чем после обычного регулирующего клапана за счет того, что пар на выходе эжектора не только дросселируется, но и смешивается с рециркуляционным паром. Эффективность теплопередачи при работе с насыщенном паре всегда выше, чем с перегретым.

У меня накопился опыт работы с такими устройствами и он говорит что это очень классная штука, но прежде всего оправдывает себя на технологических процессах, где не столько прямая экономия пара, но главное повышение качества процесса нагрева и исключение брака. Это обычно касается высокотребовательных процессов, таких как пресса, вращающиеся сушилки, некоторые варочные котлы, колонны и т.п. На первый взгляд система замысловатая и не все готовы на неё решиться, однако с точки зрения физики она проста, а автоматика так и вовсе точно такая же.

[T-rex]

паровой элеватор?

а есть чертеж, что из себя представляет эжектор?

из минусов: получается возле каждого потребителя дополнительную емкость делать нужно

[gilepp]

Есть, но не в телефоне )

Да, паровой элеватор.

Не совсем так. Один сосуд на один эжектор, но один эжектор может обслуживать несколько (до 10...20) параллельно работающих потребителей. Таким образом, скажем вместо 6 конденсатоотводчиков на батарее из 6 калориферов, устанавливается 1 конденсатоотводчик и один сосуд и калориферы при этом не страдают, если бы их замкнуть на один общий КО без эжектора.

[Valiko]

АГа, т.е. пар должен быть перегретым. И скока стоит сёй "зверь"?

[gilepp]

Почему он должен быть перегретым ? Речь о сравнении с системой где на входе регулирующий клапан. В зависимости от степени сухости пара источника, пар на его выходе может стать перегретым. При тех же условиях пар с выхода эжектора менее перегрет. Эжектор это тот же регулирующий клапан, но с функцией струйного насоса. Регулирующий клапан просто дросселирует, эжектор дросселирует и смешивает.

[Valiko]

Классическая старомодная наука говорит о том, что после теплообменника, где теплоноситель пар, последний должен стать конденсатом (чтобы использовать скрытую теплоту). А данный дывайз предполагает, как раз, отсутствие оного. Классика - всегда классика - клнденсатоотводчик (хороший и надёжный) нужен за каждым теплообменником.
Все написанное - естественно ИМХО.

[tiptop]

А данный дывайз предполагает, как раз, отсутствие оного.

По-видимому, он предполагает то, что конденсат в теплообменнике образуется, но не скапливается.

из теплообменника выходит и пролетный пар, и конденсат

Сообщение отредактировал tiptop - 13.3.2016, 12:59

[gilepp]

Эжектор не противоречит классической старомодной науке. Часть пара, в соответствии с нагрузкой, конденсируется и выходит, а несконденсированная засасывается эжектором и смешиваясь с острым паром, отправляется снова в теплообменник.

Да, именно так, конденсат не стекает вниз к конденсатоотводчику, а вылетает, подгоняемый паром, который мы назовём пролетным, если бы скажем он проскакивал через КО.

Кстати есть процессы, где вообще противопоказаны КО и там или ставят каскадные схемы с такими же сосудами, но вместо эжектора, этот отработанный пар поступает на других потребителей, или ставят эжектор, что позволяет использовать пролетный пар здесь же, не придумывая ему потребителей.

Это не новая схема, ей уже сто лет в обед)

[Valiko]

об этом можно говорить часами(если есть бутылка). Если пар "вылетел" скрытая теплота потеряна. Пар - тока эти и интересен. Физику - в студию.
Конденсатоотводчик и нужен, шоб держать процесс до кондэнсацыии. Любой пар до КО - пар пролётный. ИМХО

Сообщение отредактировал Valiko - 13.3.2016, 17:08

[gilepp]

об этом можно говорить часами(если есть бутылка). Если пар "вылетел" скрытая теплота потеряна. Пар - тока эти и интересен. Физику - в студию.

Хорошо, представьте неработающий КО, через который вылетел пар. Он утерян ? Нет, если его пустить на другой теплообменник. Здесь то же самое, но теплообменник тот же. Собственно, если не доверяете, приглашаю на объекты где это есть. Будете в европейской части РФ, приведу и покажу)

Ну или могу выслать литературу, где все это описано. Вам на каком языке ?

[Valiko]

Неработающий КО подлежит ремонту или замене

я хорошо понимаю русский. Я не критикую. Работает - и хорошо. Физику процессса пжлста.

Эжектором-шмэжэуторм. максимальный эффект от пара - тока при конденсации. Это физика процесса. Остальное всё - от лукавого

[gilepp]

Что именно вам непонятно?

Про КО был пример про то, что пролетный пар можно утилизировать, а вы говорите что он по умолчанию потерян, если не сконденсировался в первом теплообменнике на своём пути.

Какая физика вас интересует? Как работает эжектор ? Или почему пролетный пар можно сконденсировать ?

Сообщение отредактировал gilepp - 13.3.2016, 17:31

[Valiko]

Тепло, отданное паром в теплообменнике - есть произведения расхода пара на разность энтальпий пара и КОНДЕНСАТА. Так рассчитывается паровой теплообменник. Энтальпия пара 650-700 (порядка). энтальпия конденсата - 98. Весь процесс должен быть закончен в ТО, для этого и нужен КО
Вы отбираете ШТОТО до КО (зачем?). и что-то пытаетесь регулировать. От это и не понятно.
Физику процесса, пжлста

Сообщение отредактировал Valiko - 13.3.2016, 17:43

[gilepp]

Тепло, отданное паром в теплообменнике - есть произведения расхода пара на разность энтальпий пара и КОНДЕНСАТА. Так рассчитывается паровой теплообменник. Энтальпия пара 650-700 (порядка). энтальпия конденсата - 98. Весь процесс должен быть закончен в ТО, для этого и нужен КО
Вы отбираете ШТОТО до КО (зачем?). и что-то пытаетесь регулировать. От это и не понятно.
Физику процесса, пжлста

Все верно. Скорость процесса теплообмена имеет значение ?

Вы всегда уверены, что используя конденсатоотводчик, установленный на выходе теплообменника, вы используете только скрытую теплоту парообразования ?

[Valiko]

зачем моя уверенность? Какая скорость? Задача процесса не тока сконденсировать, но и что-то нагреть ( и не перегреть и не недогреть). Без конкретного описания процесса - разговор ни о чём.
Если есть испраный КО - скрытая теплота используецца, если его нет (или он неисправен) - скрытая теплота не используется
ИМХО - лучше вкладывать в КО и автоматику
Ить если появляццо шото типо пролетного пара, нуно типо уменьшить (АВТОМАТИЧЕСКИ) его расход на ТО с целью, чтобы появился конденсат,
ЗЫ. я от Вас жду физики процесса.

Сообщение отредактировал Valiko - 13.3.2016, 18:15

[gilepp]

А вот зачем.

Пар, попадая в теплообменник, должен конденсироваться, отдавая скрытую теплоту парообразования. Так ? То, что мы называем законченным процессом и то, чем пар собственно и уникален. А если при одинаковой тепловой нагрузке мы используем меньше тепла от конденсации, а больше от собственно конденсата ? Для поддержания одинаковой нагрузки, мы должны тупо больше подавать пара. Правильно или нет ?

Кто вам сообщил что конденсатоотводчик гарантирует что нижние поверхности теплообмена работают также эффективно, как и верхние ? Когда на выходе ТО установлен конденсатоотводчик, то почему-то мы уверены, что отбираем только скрытую теплоту парообразования. И никого при этом не удивляет, что если перед КО открыть продувочный клапан, то теплообменник начинает быстрее греться. Но так никто не делает, потому что пролетный пар обычно теряется. Верно ?

Это потому что, реально внизу теплообменника достаточно часто болтается конденсат но не в виде уровня, а в виде пленки и именно от нее мы отбираем тепло снизу, а так как теплосодержание воды при Т насыщения ниже, чем скрытая теплота парообразования, то и выходит что, мы идеализируем процесс. Да, конденсатоотводчик хорошая штука и помогает экономить тепло, но она не идеальна и даже когда хорошо и правильно подобрана, не гарантирует полноценный теплообмен. КО гарантирует отсутствие пролетного пара, но не качественный теплообмен.

Эжектор удаляет конденсат из теплообменника быстрее чем конденсатоотводчик и работает в этом случае только пар, а не конденсат. Поэтому то, что вы описали в посте #26 - это как раз про эжектор, а не про конденсатоотводчик. Эжектор полностью высвобождает от конденсата поверхность теплообмена и на низких нагрузках, когда скорость выхода конденсата обычно низкая (из-за уменьшенного перепада давления на КО), эжектор обеспечивает такую же свободную от конденсата поверхность теплообмена. А если на выходе ТО установлен конденсатоотводчик, то мы почему-то должны быть уверены, что скорость выхода конденсата должна быть той же. Почему ?

Честно скажу, что пока я сам не поставил первый эжектор, я не верил что правильно подобранный КО может при определенных условиях, которые однако не противоречат характеристикам и назначению конденсатоотводчика, мешать теплообмену. Но это так )))

[Valiko]

как работает автоматика? Что является регулируемым параметром?
КО "держит пар" до конденсации, а вы его отбираете - и то, что не отпускает КО куда-то крутите.
Бог в помощь - продаёццо и хорошо.
Но может имеет смысл уменьшить (автоматически!) иногда подачу пара на ТО?