40B219石油化工装置蒸汽疏水和疏水阀选用及配管设计技术条件讲解Word文件下载.docx
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SH3012-2000石油化工管道布置设计通则
SH/T3040-2002石油化工管道伴管及夹套管设计规范
SH3059-2001石油化工企业管道设计器材选用通则
3术语
经常疏水:
在运行过程中,所产生的凝结水通过疏水阀自动排出。
启动疏水:
在启动、暖管过程中,所产生的凝结水通过手动阀门排出。
4蒸汽疏水
4.1蒸汽加热设备或管道的疏水—般有以下两种方式:
经常疏水和启动疏水。
4.2蒸汽加热设备或管道的下列各处应设经常疏水:
a)蒸汽加热设备(如油罐加热器、换热器等)凝结水出口管道;
b)蒸汽分水器,扩容器下部;
c)饱和蒸汽管道的末端或最低点,立管下端以及蒸汽管网每隔200-300m处;
d)蒸汽分配管下部;
杨志宏
王金富
郭昊豫
李苏秦
编制
校审
标准化审核
审定
发布日期
实施日期
e)蒸汽管道减压阀和(或)调节阀前;
f)蒸汽伴热管末端。
4.3蒸汽加热设备或管道的下列各处应设启动疏水:
a)蒸汽设备或管道启动时有可能积水而又需要及时疏水的最低点;
注:
蒸汽设备指用蒸汽加热的设备及以蒸汽为动力的设备等。
b)分段暖管的管道末端(如蒸汽支管与主管相接的切断阀前);
c)水平管段每隔100—150m处;
d)水平管道流量孔板前,但在允许最小直管长度内,不得装设疏水点;
e)过热蒸汽不经常流通的管道切断阀前、入塔汽提蒸汽管道切断阀前。
4.4凡属4.2条c款规定的必须经常疏水处,均应在其管道下部设凝液包,其尺寸和要求按图1至图4执行。
4.5蒸汽管道的疏水量可按下列公式估算
4.5.1蒸汽管道启动疏水的凝结水量:
q1C1δt1+q2C2δt2
W=----------------X60n……………………………
(1)
i1-i2
式中:
W一—凝结水量,kg/h;
q1一—单位长度钢管质量或单个阀门质量,kg/m或kg/个;
q2一一单位长度钢管或单个阀门的保温材料质量,kg/m或kg/个;
C1一—钢管的比热,kJ/(kg.K);
对于碳素钢可取C1=0.4689,合金钢C1=0.4865;
C2一一保温材料比热,kJ/(kg.K);
可近似地取C2=0.8374
δt1一一钢管升温速度,℃/min;
一般按5℃/min计算;
δt2一一保温材料升温速度,℃/min;
一般取δt2=0.5δt1;
i1,i2一一操作压力下过热蒸汽的焓或饱和蒸汽的焓和饱和水的焓,kJ/kg;
n一一管道长度或阀门数量,m或个。
4.5.2蒸汽管道经常疏水的凝结水量:
Q
W=----------……………………………………………
(2)
i1-i2
式中:
Q一一蒸汽管道单位长度散热量,W/m。
4.5.3蒸汽疏水管径,可按表1选取。
4.5.4蒸汽管道的疏水管切断阀应选用闸阀,当蒸汽表压力大于或等于3.5MPa时,疏水切断阀应装两个串联闸阀。
表1疏水管的公称直径DNmm
蒸汽主管
50
80
100
150
200
250
300
400
500
经常疏水
20
20
启动流水
20—25
20—40
25—40
25-40
5疏水阀的选用
5.1疏水阀首先应根据工艺条件、凝结水回收或不回收以及安装位置等并参照各种疏水阀的技术性能,选用适宜的疏水阀型式。
其次根据疏水阀前后的工作压差和凝结水量、制造厂样本的试验数据或图表,决定疏水阀的规格。
5.2每台加热设备、蒸汽管道疏水点,伴热管道终点,一般应单独设疏水阀。
如排水量超过单个疏水阀,可并联使用相同类型的疏水阀,其排水量等于各个疏水阀排水量之和。
5.3蒸汽轮机、蒸汽泵的入口蒸汽管道上应选用连续疏水的疏水阀。
5.4蒸汽主管,蒸汽分水器下部管道、设备和仪表用的蒸汽伴热管道,可采用间歇疏水的疏水阀。
5.5疏水阀工作压差的确定
5.5.1疏水阀工作压差是指疏水阀入口压力与其出口压力之差。
可按公式(3)计算.
ΔP=P1-P2……………………………………………………(3)
式中:
P1一一疏水阀入口表压力,MPa;
P2一一疏水阀出口表压力,MPa;
ΔP一一疏水阀工作压差,MPa;
5.5.2疏水阀入出口压力的确定
a)蒸汽管道连续疏水用疏水阀的入口压力P1,可取蒸汽管道压力的0.95-1;
b)供蒸汽加热设备连续疏水用疏水阀的入口压力P1,可比加热设备的蒸汽入口压力低0.05-0.10MPa;
c)疏水阀出口压力P2:
取决于疏水阀后凝结水管道阻力,凝结水管道上升高度和凝结水回收容器的操作压力.可按下式计算:
P2=0.01(H+h)P3……………………………………………………(4)
P3一一凝结水回收容器的表压力,MPa
H一一疏水阀后系统阻力(水柱),m
h一一疏水阀后系统管道上升高度,m
5.6疏水阀后的背压不得超过疏水阀的最高允许背压,根据允许背压度的定义,允许背压度是允许最高背压与入口压力之比的百分率,可写成:
允许最高背压
允许背压度=------------X100%…………………………………………(5)
入口压力
或允许最高背压=入口压力X允许背压度……………………………………(6)
5.7蒸汽加热设备、蒸汽伴热管的凝结水量
a)一般蒸汽加热设备的每小时蒸汽用量即为凝结水量。
b)蒸汽伴热管道的凝结水量,可按蒸汽伴热管的每小时蒸汽用量计算。
5.8疏水阀设计排水量Wsh,应大于计算最大凝结水量W,可按下式计算
Wsh=KW……………………………………………………………(7)
K一一疏水阀的选择倍率;
W一一计算最大凝结水量,kg/h;
Wsh一一设计排水量Wsh,kg/h;
5.9疏水阀的选择倍率K的确定
5.9.1疏水阀的选择倍率K是由安全因素和使用因素确定
a)安全因素:
主要考虑理论计算与实际使用的差异,如负荷、压力等对疏水阀排水能力的影响;
b)使用因素:
主要考虑启动时大疏水量的情况,设备迅速加热的要求。
5.9.2疏水阀的选择倍率按表2执行。
表2疏水阀的选择倍率K
供热系统
使用情况
K
蒸汽管道、蒸汽分水器、蒸汽伴热系统
连续
一般2—4,可采用3
油罐排管或盘管加热器、换热器和一般工艺设备
一般2-3,可采用2
凝结水量较大需迅速加热的设备、系统蒸汽管道
间歇
一般3-4,可采用4
6 疏水阀的安装
6.1疏水阀宜布置在距加热设备凝结水排出口下游300-600mm处,对于恒温型疏水阀,则应留有1-2m的不保温管段,可按图5布置。
6.2疏水阀一般应安装在水平管段上,阀盖朝上。
热动力式、双金属式疏水阀也可安装在垂直管段上。
6.3疏水阀的安装位置,应方便操作、维护和检修.应布置在地面或操作平台上,在有条件的地方,宜将疏水阀成组安装。
如蒸汽伴热管道的疏水阀,可按图6-图7布置。
6.4疏水阀入口管的设计
6.4.1疏水阀入口管径应按凝结水量计算,但不得小于疏水阀接口直径。
凝结水出口至疏水阀的入口管段应尽可能的短,且使凝结水自流进入疏水阀,并符合6.1条要求。
6.4.2每个疏水阀入口管的最低点,应装设排液管,并联的疏水阀可使用一根排液管,排液管上的阀门应选用闸阀。
6.4.3疏水阀前应设切断阀。
6.4.4疏水阀与前切断阀间宜设置Y型过滤器(疏水阀本体带过滤器者除外)。
过滤器的通道面积应为凝结水管截面积的两倍。
6.5疏水阀出口管的设计
6.5.1疏水阀出口管径应按汽液混相计算,且不得小于疏水阀接口直径。
6.5.2疏水阀后凝结水出口与回收系统间,必须安装切断阀,应选用闸阀,当凝结水不回收或单独排至无背压设备时可不设切断阀。
6.5.3凝结水回收时,疏水阀与切断阀之间,应设置DN20检查阀;
当凝结水不回收直接排入地沟或下水道时,可以不设检查阀。
检查阀应为闸阀。
6.5.4疏水阀后应设止回阀,唯热动力式疏水阀本体能起止回作用可不设止回阀。
凝结水不回收或单独排至常压设备时可不设止回阀。
6.5.5疏水阀出口管插入水箱水面以下时,应在弯头下方开Ф8mm小孔,详见图8。
6.6旁通管的设置
6.6.1连续生产不能中断排除凝结水以及特殊重要的(或蒸汽量很多的)加热设备或温度有严格要求者、可设置旁通管。
旁通管应安装在疏水阀的上方或水平方向。
6.6.2一般加热设备、蒸汽管道、伴热管道不应设置旁通管。
6.7典型的疏水阀管道布置
6.7.1凝结水回收的疏水阀管道布置
a)蒸汽加热设备的疏水阀管道布置见图9;
b)蒸汽管道的疏水阀管道布置见图10。
6.7.2凝结水不回收的疏水阀管道布置见图11。
6.7.3并联疏水阀的布置
a)凝结水回收的疏水阀管道布置见图12;
b)凝结水不回收的疏水阀管道布置见图13。
主管DN50∽100
主管≤40
最小200
最小
至疏水阀
图2
图1
三通或加强管接头
DN150
DN100
主管DN≥300
主管DN150∽250
图4
图3
图5
凝结水
尽可能短(恒温型1∽2m)
300∽600
蒸汽
盲板
支架
备用接头
疏水集合管
图7
图6
蒸汽加热设备
加热设备
图9
图8
图11
图10
图13
图12
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