Добрый день, уважаемые коллеги.
Очень нужна помощь в оценке правильности подбора диаметра паропровода для ввода в здание.
Дано: Насыщенный пар с параметрами в точке подключения
Т-120-132C
P=0.2кгс/см2
Нагрузка на здание Q=0.285 Гкал/ч
По моим расчетам получилось следующее: расход пара G=0.53 т/ч, V=28 м/с ---- диаметр 100 мм
Но получившийся диаметр противоречит данным в тех.условиях, где сказано, что точка подключения здания к сущ.трубе диаметром 57
Буду благодарна за помощь

Несоответствие температуры пара и его давления.


По моим прикидкам труба Д 76 будет самое то! 332кВт, 550 кг/час, V=26 м/с. потери давления 0,002 бар/м. Давление пара около 2бар.

Вероятно что имелось в виду 0,2МПа. Да, 76-я труба подходит оптимально.

Если же у вас не насыщенный, а перегретый 0,2 кг/см2 и 133 гр.С, то Ду 100 надо брать.

Уважаемые коллеги, делаю паровой ИТП для промздания. Сам объект находиться далеко в Сибири в чистом поле и очень от всего далеко. В связи с чем и вопрос, посоветуйте как сделать с минимальным вложением навороченного оборудования, которое если выйдет из строя там днем с огнем не найдешь. Все нужно сделать в рамках заводского изготовления, оборудования ( я имею ввиду без самоваров различных)
Из описания объекта, подводиться пар Т=140С, Р=20-30кгс/см2, обратно отправляется конденсат насосами из конден.емкости. Отопительная нагрузка 0,32 Гкал/ч.

Вероятно опечатка в давлении и у заказчика 2...3, а не 20...30.
Что значит заводского изготовления? Такие штуки серийно никто не производит ни у нас, ни за рубежом. Это все штучный товар. Но согласен - получить самоделку есть большой риск. Много контор берется за любую работу и охотно согласятся сделать и паровой ИТП. Каждый год я вижу десяток таких залепух именнно с паровыми ИТП. Вы за рубежом хотите заказать ИТП? Это нерациональный путь на мой взгляд. Сроки поставки будет много месяцев, заказчик переплатит в несколько раз, а получит ИТП с теми же навороченными, как вы называете комплектующими.

Предлагаю иной путь - заказать ИТП в блочно-модульном исполнении у специализированной организации. Их не так много, а точнее по пальцам пересчитать. Для вашего случая не рекомендую связываться с пластинчатыми теплообменниками и предлагаю рассмотреть вариант с регулированием по конденсатной стороне на базе вертикального кожухотрубника. Это все однозначно оправдает себя в долгосрочной перспективе, учитывая что объект удален от цивилизации. Такие ИТП невероятно живучи.

Проверьте референс претендентов. Это должно быть не так, чтобы у людей всего два объекта, да и то, у них нет ни адресов, ни фотографий, ни контактов. Попросите полноценный референс, фотографии, адреса, дополнительную информацию. И тогда будете уверены, что получите не "самовар". Если люди этим занимаются регулярно, то это видно сразу. В общем примените фильтр)

gilepp, спасибо за ответ. Про давление согласен, запросил уточнение. Про заводское изготовление я имел ввиду не самодельные узлы ввиде барботеров и прочее.
А можно поподробнее про регулирование по кондесатной стороне? Или схемку для разбора?

Да, конечно. Чуть позже пишлю.

В отличие от регулирования по паровой стороне, когда на входе регулирующий клапан, а на выходе конденсатоотводчик, регулирующий клапан устанавливается на выходе. Он регулирует отвод конденсата, искусственно затапливая поверхность теплообмена, уменьшая или увеличивая ее. Автоматика управления температурой не меняется - она та же самая. При этом теплообменник работает не только как конденсатор, но и как охладитель конденсата, что уменьшает расход пара за счет отбора тепла конденсата.

При регулировании по паровой стороне давление в теплообменнике является величиной переменной. Это не здорово для материалов, из которых выполнен т/о (регулярные температурные расширения). Кроме того, конденсат на выходе конденсатоотводчика имеет Т насыщения и разумеется вскипает на выходе КО. Для этого Ду конденсатной линии всегда следует увеличивать и серьезно, чтобы пар вторичного вскипания не создавал проблем. Что касается самого регулирования, то вместо огромного и часто переразмеренного парового клапана с мощным приводом, имеем миниатюрный водяной клапан. Диапазон регулирования такого капана шире. Надежность также выше за счет низкой Т и практически ненагруженного привода на маленьком клапане. Конденсатоотводчик не нужен. Его роль выполняет рег клапан. Ду конденсатной линии считается как для горячей воды. Заказчик и тут также экономит на материалах.

Относительно затопления т/о, мы не обязаны регулировать уровень как таковой, но есть две ситуации, которые мы должны предотвратить: аварийно низкий уровень и аварийно высокий. Низкий уровень отлеживается термостатом на конденсате. При приближении Т конденсата в Т насыщения (настраивается при ПНР) рег клапан закрывается.При полном затоплении т/о, КО на входе перепускает конденсат на выход. Или есть второй способ - поставить на вход реле уровня, а в байпас рег клапана обычной водяной опять же соленоидный клапан. При срабатывании реле уровня, лишний конденсат выйдет из т/о.

Это вкратце. Рисунок во вложении.

Спасибо gilepp. По нижней схеме, конденсатоотводчик процентов на 30% от подачи наверное берется? Применение вертикального от горизонтального кожухотр. т/о связано с экономией места?
Подтопленный т/о вроде то же ухудшает теплопередачу. Для продления службы т/о по водяной стороне наверное лучше умягченную воду прогонять?

Нет, не 30%. Когда т/о полностью заполнен, значит нагрузка самая минимальная, ее почти нет. Мы ставим КО на 200-300 кг/ч на т/о 3 МВт для примера.
Пластинчатые ТО не следует подтапливать, а кожухотрубники можно. Горизонтальные кожухотрубники также не следует, из-за опасности гидроударов и низкой управляемости (малое приращение уровня влечет бОльшее сокращение поверхности теплообмена). Вертикальные ТО идеально подходят. в кожухотрубниках нет расходных материалов - прокладок и они живут очень и очень долго без обслуживания.



Смысл подтапливания при конденсатном регулировании именно в принудительном уменьшении поверхности теплообмена с уменьшением нагрузки.


Да, лучше. Лет на 15 заказчик забудет про существование ТО.

gilepp по КО я понял до 10% от расхода. Может посоветуете производителя т/о, начал искать по заводам Сарэнергомаш и прочее так ведь производительность у меня очень маленькая да еще вертикальный надо. До какой нагрузки от номинала т/о можно понижать производительность? Допустим, если не найду на 0,3 Гкал/ч, то если поставить на 0,8 или 1 Гкал/ч зароботает ли на пониженных параметрах т/о?

Не думаю, что огорчу, если скажу, что миниатюрные ТО лучше всего рассматривать импорт. Это вовсе не означает что они дорогие. То есть есть и такие конечно, но самые доступные на сегодня польские Secespol и чешские ELTE. Из дорогих Baelz например. Есть конечно еще очень известный европейский бренд, но на публику не стану говорить о их проблемах с поставками таких аппаратов...
Есть совсем малявки, типа 10 кВт...))

Почему?

А есть какие-нибудь особые критерии в подборе кожухотрубного т/о? Ну или как правильно посчитать его? Я так понимаю с начала составлю уравнение D*(In-Ik) = G*c*(t11-t12), подберу расходы. А далее как?
gilepp еще вопрос, в случае затопления т/о, пар который поступает с наружней эстакады куда девается? Самозапирается на подаче? Что в этом случае будет, охлаждаться в трубе?

По уравнению теплового баланса вы определяете только требуемое количество тепла. Задача расчета теплообменника сводится к определению его площади. Для этого выбирают типоразмер теплообменника на основании вычисленного количества теплоты и справочного коэффициента теплопередачи и температурного напора. Выбрав теплообменник, получаете его геометрию, на эту геометрию проводите проверочный расчет

T-rex спасибо. Справочной информацией по кожухотрубным теплообменникам не поделитесь если есть?

Подтопление это не их режим, они и так-то на паре долго не стоят, а с подтоплением еще быстрее текут по прокладкам. Прокладки их больное место. Чем ниже давления и температуры, тем лучше для них. Зарастают опять же интенсивнее. Спирально-навивные трубки вертикального теплообменника в этом отношении надежнее. Нет расходных материалов и сопутствующих работ. Эксплуатации ПТО на паре гораздо затратнее по сравнению с КТО.




Я считаю программой.
Пар расходуется. Он поступает в ТО, конденсируется и уходит в виде конденсата через регулирующий клапан. В этом смысле нет вообще никакой разницы, кроме той, что расход чуть ниже за счет отбора тепла от задерживаемого конденсата. Нет противоречий.

gilepp , спасибо. а что за программа?

У производителей ТО есть собственные программы расчета, на выходе которых модель теплообменника. Разумеется все они считают по одним и тем же физическим формулам, просто пользователь избавлен от траты времени на расчет.

Это канонический способ, по которому учат в институте. Там вилка 800-3500. Чем больше К выберете, тем меньше размер будет. Предлагаю принять 2000. Скорость воды в трубах принимайте, чтобы не меньше 1,3 м/с была

T-rex, спасибо понял.

gilepp добрый день, к рисунку вопрос. PI что у вас обозначено? И почему сигнал от ТS идет мимом этого блока на привод регулирующего клапана. У привода же нет логики. Поясните пожалуйста.

TS - это термостат защиты от перегрева воды. Он заводится на цепь функции безопасности отсечного клапана на подаче пара. При срабатывании термостата разрывается цепь питания привода и он быстро закрывает клапан. Это быстрая и надежная защита. Контроллер здесь не нужен, так как цепи безопасности лучше делать отдельными. Клапан на входе открыт/закрыт - ему не нужна плавная регулировка.

Ок, понял. Так, а на конденсате TS как работает? От блока управление или логики идет сигнал на привод регулирующего клапана, TS в клинивается в эту цепь - вот здесь каким образом это работает?

Термостат - реле температуры, контакт, переключающийся в зависимости от температуры настройки. Во вложении пример.

Есть приводы с функцией безопасности. Она может быть реализована по разному. Один из вариантов, это когда одна из клемм, отвечающая за активацию функции, должна быть всегда под напряжением. Кок только питание на этой клемме пропадает, привод быстро закрывает клапан. При этом привод не слушается управляющего сигнала, от имеет приоритет функции безопасности. С таким приводом клапан является нормально-закрытым. Эта клемма запитывается через замкнутый контакт термостата. При срабатывании термостата, контакт размыкается, питание привода пропадает, привод закрывает клапан.

Это так работает на паровом клапане.

На конденсатном иначе. Клапан является регулирующим и работает плавно от контроллера, поддерживая температуру. Термостат стоит на конденсате перед ним и как только Т конденсата становится угрожающей (приближается к Т насыщения, то есть скоро пойдет пар), термостат срабатывает и закрывает клапан. Реализовано это может быть по-разному. Например через ту же функцию безопасности, либо через реле, например если управляющий сигнал дискретный, значит можно принудительно разомкнуть контакт, отвечающий за открытие и замкнуть контакт, отвечающий за закрытие, игнорируя (отключая) сигналы от контроллера. Это самое простое. Про управление температурой можно при этом забыть, так как это аварийна ситуация. И не надо боятся, что это как-то нарушит работу в штатном режиме. Теплообменник в любом случае рассчитывается на подтопление и перегрев конденсата - это нерасчетный режим.

gilepp - большое человеческое спасибо)

Коллеги что-то я запутался со вторичным вскипанием. Реально ли охладить пар 120-140С при Р=2,0-3,0 кгс, в кожухотрубном т/о до 70 градусной воды . При таких параметрах у меня может быть и пар и вода.

Реально охладить, например оборотной водой. Только какой в этом экономический смысл. Вам нужна эта теплая вода для чего-то?

T-rex, ну возвращаю назад в котельную. А что в этом не экономичного? Поясните может недопонимаю.

Чем Вы собираетесь охлаждать конденсат? Если температура конденсата до 70 градусов, значит нагретая вода будет максимум 60 градусов. Какая среда будет охлаждающей? Если котоловая химвода то экономия будет в виде топлива. А если оборотка, то тепло в итоге рассеится в атмосферу

T-rex - понятно, но этот вопрос не мой, котельщикам все равно.
Коллеги по конденсатоотводчику какой тип посоветуете?

Для каких целей? Куда установить планируете и на какие параметры?

gilepp, реализую вами предложенную схему которую выше выкладывали для итп с регулированием по конденсату.

Первый выбор - термостатический. Изолировать трубку между ТО и КО не надо. КО удалить от ТО сантиметов на 50-100.
Второй выбор - поплавковый. Его можно как угодно близко ставить.

Ок, спасибо.

Коллеги помогите определить расход пара на т/о. Имеется пар 134С, Р=3кгс/см2, тепловая нагрузка 0,3 Гкал. Конденсат на выходе из т/о 70С. По моим расчетам D= Q/ t1-t2; D= 0,3*10^3/60 = 5,0 т/ч. Верно ли я считаю? Ну или дайте более корректную формулу.

Нет, 0,3 Гкал/ч при 3 бар абс. это порядка 600 кг/ч, возможно чуть ниже и это если только конденсировать, не захолаживая. Нет под рукой калькулятора, позже точно скажу сколько, если доохладить до 70 гр.С.
Где-то ноль потеряли )

Давайте посчитаем.

Расход (кг/сек) = Мощность (кВт) / (Скрытая теплота парообразования (кДж/кг) + Уд. теплоемкость воды (кДж/кг) х (T2-T1)) = 348,9 кВт / (2162,04 + 4,2 (134-70)) = 0,144 кг/сек = 518 кг/ч.

gilepp - благодарю

Нужно так:
Благодарю за то, что помогли вспомнить школьный курс физики за 7 класс

Ну вам виднее

T-rex у меня вопрос не столько как посчитать, а как правильно? Вот вам еще формула по определению расхода пара на подогрев воды - G = Q/i1-i2 = 0.3*10^3/95-40 = 5.45 т/ч (это расход воды); Dп= G * (i1-i2)/(iп-iк)*0,98 = 5,45*55/651,1*0,98= 0.46 т/ч. где Q - тепловая нагрузка в Гкал; iп - энтальпия пара на подаче; iк - энтальпия кондесата; i1 и i2 - энтальпии воды (в ккал/кг) .
Что скажете?

Погодите, где у меня ошибка? Посчитал два раза - вручную (выше) и программой расчета теплообменника, Сошлось с точностью до 1 кг/ч...

Расчет расхода пара для нагрева разный в зависимости от способа нагрева. Если только конденсация, одна формула. Конденсация + доохлаждение другая. Есть прямой нагрев (смешивание), если косвенный (теплообменник). Если разовый, есть непрерывный.

У вас непрерывный, косвенный с доохлаждением. Снимаем тепловую энергию при конденсации пара и снимаем энергию с конденсата (воды).

gilepp - я не говорю что у вас ошибка. И к стати это уже интересно - по вариантам охлаждения, можете формулы выложить? Если не затруднит конечно.
п.с. спасибо, что помогаете

Так какие тут формулы? Если только конденсация, то в знаменателе остается только скрытая теплота парообразования...

Ясно