Перегретый пар. Подводные камни?, Возможные проблемы при работе с перегретым паром. Опции

[Дмитрий Антошин]

Проектируется ЦТП. Теплоноситель - пар 6 кгс/см2 (изб); 250 гр.С. (Перегрев 85 гр.С.) от ТЭЦ.
Планируется пар использовать в телообменниках (птастинчатых сварных или змеевиковых) для нужд отоплении, вентиляции и ГВС.

Учитывая, что энтальпия пара при данных параметрах 2954 кДж/кг, энтальпия насыщенного пара при 6 ати 2762 кДж/кг, а скрытая теплота парообразования 2065 кДж/кг на первый взгляд не видно особой изюминки в использовании перегретого пара. Однако же по ряду причин лобируется эта идея.

Есть ли подводные камни при использовании для этих целей перегретого пара? (Когда-то читал, что при высоком перегреве низкая теплопроводность пара ухудшает теплообмен и т.д.) Если кто-то сталкивался с проектированием или эксплуатацией ЦТП или просто теплообменников на перегретом паре поделитесь пожалуйста опытом. Буду очень признателен.

И вдогонку. Кто-нибудь эксплуатировал змеевиковые теплообменники JAD (в контексте предыдущего вопроса)? Был бы интересен опыт эксплуатации по сравнению с пластинчатыми сварными.

Заранее благодарен.

[Дмитрий Антошин]

Проектируется ЦТП. Теплоноситель - пар 6 кгс/см2 (изб); 250 гр.С. (Перегрев 85 гр.С.) от ТЭЦ.
Планируется пар использовать в телообменниках (птастинчатых сварных или змеевиковых) для нужд отоплении, вентиляции и ГВС.

Учитывая, что энтальпия пара при данных параметрах 2954 кДж/кг, энтальпия насыщенного пара при 6 ати 2762 кДж/кг, а скрытая теплота парообразования 2065 кДж/кг на первый взгляд не видно особой изюминки в использовании перегретого пара. Однако же по ряду причин лобируется эта идея.

Есть ли подводные камни при использовании для этих целей перегретого пара? (Когда-то читал, что при высоком перегреве низкая теплопроводность пара ухудшает теплообмен и т.д.) Если кто-то сталкивался с проектированием или эксплуатацией ЦТП или просто теплообменников на перегретом паре поделитесь пожалуйста опытом. Буду очень признателен.

И вдогонку. Кто-нибудь эксплуатировал змеевиковые теплообменники JAD (в контексте предыдущего вопроса)? Был бы интересен опыт эксплуатации по сравнению с пластинчатыми сварными.

Заранее благодарен.

[gilepp]

Начну с последнего вопроса. Вообще кожухотрубные теплообменники лучше приспособлены для передачи тепла от пара и использовать их считаю правильным решением, если давление пара выше 4 бар изб. (если сравнивать в пластинчатыми разборними). Со сварными был только опыт только с т/о фирмы Vahterus - это хорошие аппараты, это так называемые кожухопластинчатые. Вообще ппто изначально поектировались для передачи тепла от жидкой среды с жидкой, применение их для пара - веяние относительно недавнее... Однако, если Вы планируете использовать JAD X, то напомню, что максимальная температура для них 203 гр. С этими т/о заком давно, особых претензий нет. Неудобно только, что у них нет ног, теплоизоляции и патрубки под 45 гр. Зато хорошая цена. Еще момент - теплообменники с этим названием выпускает 2 комппании - одна делает их из 304 нержавейки, другая из 316 (стенка у них потолще). Еще особенность - пар в них можно подавать только в трубки. Но для Ваших условий они не подходят - надо ставить ОУ. При подаче перегретого пара в т/о, он все равно в определенный момент на больших нагрузках может прийти приходит в насыщение и сконденсироваться (смотря как рассчитан т/о). Также могут быть проблемы с конденсатоотводчиком - не все работают с перегретым паром.

Добавлено - 17:03
...45 гр. относительно горизонта конечно.

[Dimur]

перегретый пар проще транспортировать на большие расстояния... может это и есть "изюминка" - ведь тянете Вы его от ТЭС.
пожалуйста, скажите, какие еще причины формулируют Ваши заказчики? очень поможете...

[Дмитрий Антошин]

... Однако, если Вы планируете использовать JAD X, то напомню, что максимальная температура для них 203 гр. ...

... Но для Ваших условий они не подходят - надо ставить ОУ. ...

Как Вы заметили, максимальная температура для JAD X действительно 203 гр. С., а максимальное давление 16 кгс/см2. Я поднимал вопрос в беседе с поставщиком. Они уверяют, что критичным параметром в данном случае является давление. 16 кгс/см2 - максимально допустимо. А температура не играет роли. 203 гр. С. по их словам берутся исходя из давления. Связано это с тем, что пару при этой температуре насыщения будет соответствовать избыточное давление 15,88 кгс/см2, а это критично для теплообменника. Если же мы имеем перегретый пар и максимально допустимое давление достигаться не будет, то все будет очень хорошо работать. Готовы предоставить бумагу с таким заключением. Верить им ?
Ну а касательно охладительной установки, с кем Вы работали? Что посоветуете?

[gilepp]

Думаю если письменно подтверждают, то я бы поверил, тем более я догадываюсь о каком поставщике идет речь. Пусть официально сделаю расчет для Ваших пареметров, если непременно ходите работать на перегретом паре. В этих т/о собственно один металл, прокладок там нет, все заварено.

Относительно ОУ могу порекомендовать ряд компаний:
CCI Valve (BTG), Швеция, но у Вас как я понимаю расходы совсем небольшие и они могут ничего не предложить, но попробуйте поинтересоваться. В РФ есть представитель. Спросите также у Samson и Spirax Sarco, но точно не знаю есть ли у них головки, РОУ точно есть, на счет форсунок точно не скажу.

[Гость_ozzy60_*]

Вы указали параметры пара на выходе ТЭЦ? А какое расстояние до потребителя? Какой расход пара ожидается? Я предполагаю,что на ТЭЦ нет пара с давлением 6кг в состоянии насыщения. Но перегретый пар предлагают еще и потому,что насыщеный неизбежно будет конденсироваться в тр-де,а это приведет к гидроударам с известными последствиями... Стало быть необходима система постоянно действующих дренажей ,а это-удорожание и потери... Подводные камни вряд ли можно увидеть со стороны,не видя проекта... Проблема лежащая на поверхности - использование конденсата.

[Дмитрий Антошин]

... Проблема лежащая на поверхности - использование конденсата...

А в чем проблема?

[Dimur]

Также могут быть проблемы с конденсатоотводчиком - не все работают с перегретым паром.

а какие не работают? что-то не помню ограничений ни на термостатических, ни на динамических, ни на поплавковых... Может только если отводчик типа "опрокинутый стакан"... нет ничего такого не помню, что может помешать их работе.
Разница только в температуре. Если отводчик расчитан на работу при 250С, то с любым паром любого давления (до 40 атм) он будет работать. Другое дело, что кривые пропускной способности и прочие параметры расчитаны скорее всего для насыщенного пара...

[Гость_ozzy60_*]

... Проблема лежащая на поверхности - использование конденсата...

А в чем проблема?

Проблема "куда его девать". Если использовать у себя - это хорошо,возврат на ТЭЦ- тоже неплохо.А если не то и не другое(что часто бывает) - это деньги на ветер(по крайней мере значительная их часть).

[Гость_DumbGrizzly_*]

Когда-то читал, что при высоком перегреве низкая теплопроводность пара ухудшает теплообмен и т.д.

Не просто ухудшает, а резко

При подаче перегретого пара в т/о, он все равно в определенный момент на больших нагрузках может прийти приходит в насыщение и сконденсироваться (смотря как рассчитан т/о)

Коэффициент теплоотдачи к стенке при конденсации на порядок выше к-та теплоотдачи при омывании горячим газом (=перегретым паром), эта альфа становится определяющей в к-те теплопередачи. Отсюда рост требуемой поверхности теплообмена в разы.
При использовании пароструйных инжекторов (там перегрев получается поменьше, градусов 8-15) в выхлоп инжектора подмешивают конденсат для увлажнения пара и выхода на режим теплообмена с конденсацией

[gilepp]

а какие не работают?

Да, с перевернутым стаканом. Не рекомендуется использовать, если пар перегрет более, чем на 10 гр.С, т.к. может выкипеть гидрозатвор. Есть специализированные конденсатоотводчики с перевернутым стаканом для перегретого пара - там стакана два.