Перегретый пар в калорифере, Начальная расчетная температура пара Опции

[SAP]

При входе перегретого пара высокого давления с определенными параметрами в калориферную установку пар сразу как бы снижает своё давление и за счет скрытой теплоты парообразования расчётную температуру принимаем на линии насыщения при начальном давлении пара, т. е. при давлении в паропроводе. Прав я или нет. Прошу консультации продвинутых специалистов в области пара. Заранее благодарен.

[SAP]

При входе перегретого пара высокого давления с определенными параметрами в калориферную установку пар сразу как бы снижает своё давление и за счет скрытой теплоты парообразования расчётную температуру принимаем на линии насыщения при начальном давлении пара, т. е. при давлении в паропроводе. Прав я или нет. Прошу консультации продвинутых специалистов в области пара. Заранее благодарен.

[Synoptyk]

Мое мнение: он просто "быстро" охлаждается до температуры насыщения близкой к ts(по давлению на входе).

[gilepp]

Давление не практически не падает, падает температура. Если пар перегрет ненамного, то он придет в насыщение достаточно быстро, если есть теплообмен конечно.

[К.Д.]

Параметры бы посмотреть, а то пар высокого давления в калориферы в принципе не подают по ограничению рабочих параметров. Если есть РУ после которого насыщенный пар становится перегретым то вопрос другой, но опять же есть предел после которого уже ставят РОУ. Давление в калорифере будет в первую очередь определяться давлением греющего пара и технически не может быть меньше него, поскольку будет наблюдаться баланс между подачей острого пара и объемом получаемого конденсата. Если Вы надеетесь за счет этого не ставить РУ перед калорифером то ничего не получится, в том числе и потому, что оборудование регистрируется на то же давление, что и паропровод.

Сообщение отредактировал К.Д. - 19.3.2010, 20:34

[SAP]

Параметры пара: Р=0,6 МПа; t=220. Калорифер можно сделать под эти параметры. Кострома это делает. Я понимаю, что пар лучше подавать насыщенный, но в данном случае возникла необратимая ситуация по вине энергетиков.

[К.Д.]

Параметры пара: Р=0,6 МПа; t=220. Калорифер можно сделать под эти параметры. Кострома это делает. Я понимаю, что пар лучше подавать насыщенный, но в данном случае возникла необратимая ситуация по вине энергетиков.

Ну и в чем тогда проблема??? В калорифере будет то же давление что и в паропроводе, но если он такие параметры держит то ставьте без всякой дополнительной подстройки регулятора под более низкое давление. Перегрев на тепловую мощность влияет слабо, основное тепло это фазовый переход.

Сообщение отредактировал К.Д. - 22.3.2010, 17:05

[пара]

Хочу продолжить тему.

Есть паровоздушные калориферы. Пар перегретый, температура от 270С. Обвязки нет - ну совсем нет.
Заранее предвидя все возмущения отвечаю - все понимаю, но такое тоже бывает.
Собрались сделать обвязку в виде узла с конденсатоотводчиком (TLV - со свободноплавающим поплавком) Уже закуплены.
Итак вопрос - эффект по экономии будет?

P.S Мой взгляд пока со стороны, но все идет к тому, что и меня коснется......

[gilepp]

Эффект будет от того, что не будет пролетного пара - конденсатоотводчик для этого и предназначен.

Однако, как вы понимаете, нагрев лучше производить насыщенным паром. Количество теплоты при теплопередаче (при его охлаждении) перегретым паром, меньше, чем количество теплоты, передаваемой насыщенным паром (при конденсации) при одинаковом давлении. Таким образом, для одинакового теплового потока, при нагреве перегретым паром, поверхность теплообмена должна быть выше.

[пара]

Эффект будет от того, что не будет пролетного пара - конденсатоотводчик для этого и предназначен.

Однако, как вы понимаете, нагрев лучше производить насыщенным паром. Количество теплоты при теплопередаче (при его охлаждении) перегретым паром, меньше, чем количество теплоты, передаваемой насыщенным паром (при конденсации) при одинаковом давлении. Таким образом, для одинакового теплового потока, при нагреве перегретым паром, поверхность теплообмена должна быть выше.

Странно, мы думали наоборот, перегретый пар сначала отдаст теплоту перегрева, т.е температура снизится до насыщения, а потом сконденсируется и отдаст теплоту парообразования. По Плановскому получается так, или что то не допонимаем.

И еще Павел, хотелось пообщаться напрямую по конкретным вопросам (оказалось что вы посещали наше предприятие, к сожалению узнали об этом после дела)

[Dimention]

На самом деле несмотря на то что перегретый пар имеет большее теплосодержание по сравнению с насыщенным, однако, в калорифере появляется т.н. участок охлаждения до состояния насыщения. В итоге, выражаясь на пальцах, конденсирующая способность теплообменника упадет. Сократится расход пара. Причем эффект от уменьшения расхода пара может быть решающим (по сравнению с повышением энтальпии от перегрева). Но на практике такое встречается редко или эффект не особо заметен, тем более при невысоких значениях перегрева пара.

[пара]

На самом деле несмотря на то что перегретый пар имеет большее теплосодержание по сравнению с насыщенным, однако, в калорифере появляется т.н. участок охлаждения до состояния насыщения. В итоге, выражаясь на пальцах, конденсирующая способность теплообменника упадет. Сократится расход пара. Причем эффект от уменьшения расхода пара может быть решающим (по сравнению с повышением энтальпии от перегрева). Но на практике такое встречается редко или эффект не особо заметен, тем более при невысоких значениях перегрева пара.

Т.е. на участке охлаждения перегретого пара до состояния насыщения теплоотдача теплообменника будет меньше и какая то порция проходящего в данный момент воздуха не будет нагреваться до требуемой температуры. Так?

На практике перегрев составляет порядка 100град.

[gilepp]

Чтобы понять будет ли справляться калорифер, конечно необходимо его рассчитать.
Воздух нагреваться будет, но температура на поверхности нагрева не будет одинаковой. Конденсация происходит при постоянной температуре (при условии правильно подобранного КО), а охлаждение перегретого пара нет.

[пара]

Тогда не совсем понятен принцип расчета калорифера. Считая по перегретому пару - мы получим один подбор, считая по насыщенному - другой. Как это объединить в одном, если в нем должны пройти два процесса. Конденсатоотводчик пропустит только конденсат.

[gilepp]

Да, два процесса.
1. Охлаждение пара.
2. Конденсация пара.
Конденсатоотводчик будет работать как и должен работать. Как совместить это в расчете по правде говоря не знаю, потому, что каклориферы сам не рассчитываю, лучше обратиться к производителю калориферов вероятно )

[Галиев]

... лучше обратиться к производителю калориферов вероятно )

Производители калориферов очень не любят перегретый пар.

[gilepp]

Производители калориферов очень не любят перегретый пар.

Это верно, есть такое.

[пара]

Производители калориферов очень не любят перегретый пар.

В свое время делали запрос на Костромской калориферный - на такие калориферы спецзаказ и стоимость вырастает в разы, хотя сейчас подумалось, что в сравнении с установкой РОУ это может выйти и дешевле ( если обычный 11 номер стоит около 18 тыс. руб), надо еще раз проработать этот вопрос. Хотя сейчас на таких параметрах у нас стоят обычные, правда без конденсатооводчиков. Интересно их установка может как то повлиять на прочностные характеристики существующего оборудования? Может поделитесь кто с этим сталкивался. Не поверю что в России все работают по правилам.


Еще вопрос по установке регулирующего клапана на входе в калорифер, например если требуется регулировать параметры воздуха на выходе из установки. Не совсем понятен принцип его действия. Когда калорифер на воде - там ясно. А регулирование пара, что оно нам дает?
Уменьшаем расход, температура конденсации остается такой же, на выходе конденсатоотводчик...

[gilepp]

Клапан регулирует расход пара в зависимости от температуры воздуха. Это обычное решение вопроса поддержания температуры. Однако есть целый ряд моментов, на которые следует обязательно обратить внимание при выборе клапана, среди которых:

Противодавление в конденсатной линии.
Если противодавление в линии сравнимо с давлением пара перед клапаном, то очень вероятна ситуация, когда клапан прикроется настолько, что давление за клапаном (в калорифере и соответственно перед конденсатоотводчиком) сравняется противодавлением в конденсатопроводе. В этом случае конденсат остановится и калорифер начнет подтапливаться. Это крайне негативный процесс. Конечно, конденсат остановится, Т пойдет вниз, автоматика отработает, клапан приоткроется, но эти качели могут продолжаться, а подтопление следует исключить в принципе. В такой ситуации следует применять перекачивающий КО или обычный конденсатоотводчик и конденсатный насос.

Поскольку давление за клапаном в зависимости от его положения изменяется, изменяется и Т при которой конденсируется пар, однако эта температура одинаковая по всей поверхности теплообмена (при правильно подобранном и установленном конденсатоотводчике естественно).

При небольших противодавлениях (несколько метров при том, что давление пара существенно выше) достаточно применять специальные клапаны защиты от размораживания (работающие по давлению или по температуре). Тогда работа регулирующего клапана не станет влиять на безопасность и эффективности работы системы управления температурой.

Сообщение отредактировал gilepp - 9.10.2012, 19:11

[Wiz]

Уменьшаем расход, температура конденсации остается такой же

Уменьшается количество передаваемого тепла. Q=D *(hi-hk)

[пара]

Поскольку давление за клапаном в зависимости от его положения изменяется, изменяется и Т при которой конденсируется пар, однако эта температура одинаковая по всей поверхности теплообмена (при правильно подобранном и установленном конденсатоотводчике естественно).

Т.е. занимаемся редуцированием и получаем перегретый пар (возвращаемся к началу темы). Точного пддержания температуры в таких условиях будет не достичь? А какова погрешность?
А при условии, что перепад давлений на конденсатоотводчике мал, то работа клапана будет в очень ограниченном диапазоне. Многие производители пишут, что пар практически не поддается регулировке. А вообще насколько реально просчитать поддержание температуры воздуха (к примеру) при установке на теплоносителе пар регулирующего клапана?

[Галиев]

Проще поставить регулятор с шибером на подмес холодного воздуха.

[gilepp]

Т.е. занимаемся редуцированием и получаем перегретый пар (возвращаемся к началу темы). Точного пддержания температуры в таких условиях будет не достичь? А какова погрешность?
А при условии, что перепад давлений на конденсатоотводчике мал, то работа клапана будет в очень ограниченном диапазоне. Многие производители пишут, что пар практически не поддается регулировке. А вообще насколько реально просчитать поддержание температуры воздуха (к примеру) при установке на теплоносителе пар регулирующего клапана?

Нет, это не так. Те, кто пишут, что пар не поддается регулировке, просто не в теме. Пусть также зададутся вопросом зачем производители имеют широчайший модельный ряд регулирующих паровых клапанов. Для того, чтобы всех удивить или для того, чтобы иметь возможность создавать системы автоматического регулирования ? Регулирование расхода пара по сигналам температуры, давления, влажности и пр. самое обычное дело. Совсем другое дело, что не все могут правильно подобрать клапан, установить, обвязать, настроить регулятор и т.п., но это уже их проблемы, о чем они сами и говорят, утверждая, что пар - это нерегулируемая среда...

Что касается перегрева пара при его редуцировании, здесь уже имелось пара тем, где есть рассуждения по этому поводу. В двух словах, если мы редуцируем насыщенный пар, например при регулировании расхода на калорифер в вашем случае, то нельзя заранее утверждать, что пар станет перегретым. Во первых мы не знаем влажности пара, а именно от нее зависит станет перегретым пар или нет, во-вторых степень редуцирования совсем невелика, в третьих пар мы направляем на теплообменный процесс, где он почти сразу начинает конденсироваться.

На практике, мы не имеем идеальных условий, то есть сухого пара. Так, что очень часто, при редуцировании насыщенного, уже через пару метров трубы мы снова имеем насыщенный пар, только более сухой, либо перегретый на пару-тройку градусов.

Относительно маленького перепада давления на конденсатоотводчике.
Дело в том, что выбор конденсатоотводчика производится не из того, какой на нем перепад, а из того, какой рабочий перепад давления мы имеем в системе ! То есть, зная перепад давления и расход конденсата, мы выбираем конденсатоотводчик (его модели и рабочее седло) так, чтобы он пропускал именно этот расход именно при этом максимальном перепаде. Соотношение перепада и расхода определяется размером рабочего седла конденсатоотводчика - см. диаграмму пропускной способности КО с разными седлами для примера. Поэтому ваш вопрос правильный, но вы подошли к нему с другой стороны, с конца так сказать )

Можно достаточно точно поддерживать Т воздуха на выходе калорифера при помощи регулирующего клапана на паровой стороне. Что касается байпасной заслонки с приводом, то конечно это тоже вариант, но как мы все знаем, выбор техничесокго решения зависит от множества факторов, технических условий и требований, поэтому что проще и что лучше заранее утверждать я бы не стал, не зная при этом технических условий на конкретном объекте. Распространенным решением является комбинация применения регулирующего парового клапана и автоматически управляемой заслонки (она работает при пограничных температурах наружного воздуха, принудительно охлаждая воздух на выходе калорифера, чтобы он не разморозился при почти полностью закрытом клапане, но это только один из примеров...)

Сообщение отредактировал gilepp - 10.10.2012, 7:45

Прикрепленные файлы

 orifice.JPG ( 46,17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 30

 

[пара]

Хотелось рассмотреть еще одну существующую ситуацию.
Паровоздушный калорифер на перегретом паре (пусть температура также 270С), запас по мощности на калорифере порядка 120% (ну так по факту), предполагается установка конденсатоотводчика.
Если смысл для экономии пара в установке на подаче регулирующего клапана?

[Dimention]

честно говоря калорифер на перегретом пару не считал, как-то... небыло столь острой необходимости, но что-то мне подсказывает что считаться он будет так же как и подогреватель высокого давления на схеме регенерации турбоустановки. Расчет не из простых, муторный. Перегрев 100 С - не так и мало.
Был наглядный случай снижения производительности в бойлере. Бойлер номинальной мощностью 7 Гкал/ч. Работал на давлении 5-6 кгс/см2 на насыщенном пару. Модернизация котла, поставили выносной пароперегреватель. Причем со 198 градусов до 225С. Перегрев относительно небольшой. Бойлер больше 6,5 Гиг взять не может. Вот и думайте...
Регулирующий клапан (расхода пара) нужен не для экономии, а для обеспечения регулирования впринципе. Как без него поддерживать нужное значение температуры воздуха за калорифером?

Сообщение отредактировал Dimention - 11.10.2012, 5:41

[gilepp]

Экономию обеспечит конденсатоотводчик, а клапан качественное регулирование температуры.