冷凝水回收

冷凝水回水管线布置

任何一套建议都不能涵盖冷凝水管道的布局。这在很大程度上取决于应用压力、疏水阀特性、冷凝水回流干管相对于电厂的位置以及冷凝水回流干管中的压力。因此，最好从考虑必须实现的目标开始，并设计一个布局，以确保满足基本的良好实践。

素质目标是：

• 除非蒸汽使用装置专门设计为以这种方式运行，否则不得允许冷凝液在装置内积聚。一般来说，设备设计为在不流血的情况下运行，在这种情况下，累积的冷凝水将抑制性能，并鼓励管道、配件和设备的腐蚀。
• 不允许冷凝水在蒸汽总管中聚集。在这里，它可能被高速蒸汽带走，导致管道腐蚀和水锤。

冷凝水管道的主题将自然分为四种基本类型，每种类型的要求和考虑因素都不同。图14.2.1定义并说明了这四种基本类型。

通往蒸汽疏水阀的排水管道

在排水管线中，冷凝液和任何不凝气体必须从装置的排水出口流向疏水器。

在一个适当尺寸的排水管线中，所排出的植物和蒸汽疏水阀的主体几乎处于相同的压力，因此，冷凝物不会在这条线上闪烁。重力是驱动力并且依赖于沿管道引起流动。因此，陷阱位于植物的出口下方的陷阱是有道理的，并且陷阱排出管以终止陷阱。（这是模块2.10中讨论的坦克加热线圈。

疏水阀的类型(恒温的，热力的或机械的)会影响管道的布置。

恒温疏水阀

在放电之前，恒温陷阱将冷凝下低于饱和温度的冷凝物。这有效地涝，通常允许冷凝物备用和泛滥植物。

有一些应用，冷凝水的子冷却具有显着的优势，并鼓励。在捕集物放电线中产生较少的闪蒸蒸汽，并将冷凝物引入冷凝物主要是温和的。

通过开口端的管道排出的恒温陷阱将浪费比机械陷阱更少的能量，因为涝缩冷凝物中的更多明智的热量赋予该过程的热量;典型的例子是蒸汽示踪线的示例。

不应使用恒温疏水阀来排放蒸汽总管或热交换器，除非适当考虑使用更长的和/或更大的排放管道，作为蓄水池，并将热量散发到大气中。如例14.2.1所示，需要额外的排放管道长度(或更大的直径)通常是不切实际的。

例14.2.1

30千瓦的空气加热器配有DN15恒温蒸汽疏水阀，在低于饱和温度13°C的情况下释放冷凝水。正常工作压力为3bar g，环境温度为15℃，排水管路到环境的热损失估计为20w /m2℃。

确定到恒温疏水阀的排水管道的最小所需长度(15mm)。

根据蒸汽表，在3 bar g下：

由于疏水阀的排放温度为131°C，排水管道必须放出足够的热量，以使加热器出口的凝结水处于饱和温度，而该凝结水不会回流到加热器中。排管所需的热损失可由式2.6.5计算。

这种热损失将通过沿排水管道的平均冷凝温度来实现。排水管路冷凝水平均温度。

可使用方程式2.5.3计算提供所需热损失的排水管表面积。

注：如果ΔT是平均温差（ΔTLM或ΔTAM），则为平均传热率（Q̇M）
方程式2.5.3中的ΔT是平均冷凝温度与环境温度之间的差值=137.5°C-15°C=122.5°C
Q=0.768千瓦
U=20 W/m2°C

从方程2.5.3
0.768 x 103瓦=20瓦/平方米摄氏度x安x 122.5摄氏度
因此，A = 0.313 m2

可使用表2.10.3中的信息计算提供该表面积所需的管道长度。

这种长度的管道(4.7米)在现场可能是不切实际的。两种选择。一是增大排水管道的直径，这通常仍然不切实际;另一个简单得多，用于为这种类型的应用程序匹配正确的陷阱;一种浮子恒温疏水阀，在蒸汽温度下排放凝结水，因此不需要冷却腿。

如果认为必须安装恒温疏水阀，并且安装在离加热器出口不超过2米的地方，则有必要计算所需的排水管道直径。管道所需的热损失和管道的总表面积保持不变，但每米长度的表面积必须增加。

所需表面积/米长= 0.157 m2 /米

从表2.10.3可以看出，每米面积的最小尺寸管道是50毫米的管道，同样，这可能被解释为不切实际和昂贵的制造。

这种做法的寓意是，为工作选择正确的陷阱通常比使用错误类型的陷阱并围绕它制造解决方案更容易、更便宜。

热力学疏水阀

间歇性放电的陷阱，如热力学陷阱，会在放电之间积聚冷凝水。然而，它们非常坚固，能够承受冰冻的环境温度，并且具有相对较小的外表面积，这意味着对环境的热损失最小化。它们不适用于将冷凝液排放到淹没的回流管线中，这将在本区块后面进行解释。

机械疏水阀

具有连续放电特性的机械蒸汽阱，例如浮动 - 恒温陷阱，通常证明是最佳选择，并且具有能够排出空气的额外优点。

大多数浮子疏水阀有两种基本的流动配置，水平或垂直流过疏水阀。一些倒置的桶式疏水阀具有底部进口和顶部出口连接。显然，疏水阀的连接将影响连接管道的路径。

排水管道应保持最小长度，理想情况下小于2米。从工厂到疏水阀的长排放管道可以充满蒸汽，防止冷凝水到达疏水阀。这种效果称为蒸汽锁紧。为了减少这种风险，排水管道应该保持较短(见图14.2.2)。在无法避免长排放管线的情况下，使用带有蒸汽锁紧释放装置的浮子疏水阀可以克服蒸汽锁紧问题。如果可能的话，应该首先通过安装正确的管道长度来解决蒸汽锁止的问题。

捕获蒸汽植物和蒸汽电源引流的详细安排与以下段落中的说明不同。

对于蒸汽使用装置，从凝结水连接处的管道应该垂直向下，距离疏水阀大约10管道直径。假设安装了尺寸正确的浮球疏水阀，这将确保凝结水的涌流不会积聚在工厂的底部，不会伴随腐蚀和水锤的风险。在启动过程中，当蒸汽压力可能非常低时，它还将提供少量的静压头，以帮助清除凝结水。然后，管道应该水平运行，在流向上有一个下降点，以确保冷凝水能够自由流动(见图14.2.3)。

如果按照模块10.3中推荐的方式安装了排水袋，那么在蒸汽总管排水系统中，排水袋和疏水阀之间的排水管道可以是水平的。如果疏水袋没有建议的深度，那么疏水阀应该安装在疏水袋下方相当距离的地方(见图14.2.4)。

从陷阱放电线路

这些管子将携带冷凝水，易病气体和捕获蒸汽，从陷阱到冷凝物返回系统（图14.2.5）。闪蒸蒸汽形成为冷凝物在蒸汽疏水阀前从高压空间排出到冷凝物返回系统的较低压力空间。（闪蒸蒸汽在模块14.1中简要讨论，并在模块2.2中更详细地讨论。

这些线路还应落在流动方向上以保持冷凝物的自由流动。在较短的线条上，堕落应该通过视线来辨别。在更长的线上，秋季应该是1:70，即每7米100毫米。

进入淹没的返回线

不建议将疏水阀排放到水浸回流管道中，特别是带有爆破动作疏水阀(热力或倒桶型)的疏水阀，它可以在饱和温度下去除凝结水。

淹水冷凝管的典型例子是泵送回水管线和上升冷凝管。它们通常遵循与蒸汽管道相同的路线，而且很容易将排水管道简单地连接到疏水阀排放管道上。然而，大量的闪蒸汽释放到长浸水管道中，会猛烈地推动管道中的水，造成水锤、噪音，并及时导致管道的机械故障。

常见的返回行

如果来自多个疏水阀的冷凝液流至同一个收集点，如通风接收器，则通常运行一条公共管线，将各个疏水阀排放管线连接至该管线。

只要观察图14.2.6/7/8和10中的布局，以及模块14.3中所示的管道尺寸，这就不是问题。

爆炸排放陷阱

如果使用爆破泄流存水弯（热力学或倒桶型），反作用力和速度可能会很高。扫掠三通将有助于减少排放管线与公共回流管线连接点处的机械应力和侵蚀（见图14.2.6）。

连续放电的陷阱

如果出于某种原因，如果不能使用扫过的T恤，则具有连续放电作用的浮动恒温捕集性是更好的选择（图14.2.7）。泛滥的线将吸收来自浮动 - 恒温阱的（相对较小）连续流动的耗散能量，更容易。

如果蒸汽和冷凝水之间的压力差异非常高，则扩散器将有助于缓解放电，降低侵蚀和噪音。

另一种替代方案是使用恒温捕集器，该捕集阱保持缩合物，直到它冷却低于蒸汽饱和温度;这减少了形成的闪蒸蒸汽量（图14.2.8）。

为了避免蒸汽总管被水淹，在总管上使用一个大的收集袋，再加上一个2到3米长的冷却管，这是至关重要的。冷却段在冷却到排放温度时储存冷凝物。

如果蒸汽总管有积水的危险，则不应使用恒温疏水阀。

温度控制装置，蒸汽疏水阀排放到水浸管线

使用温度控制的过程提供了一个示例，其中供应蒸汽压力通过控制阀进行节流。这样做的效果是将蒸汽疏水阀的容量降低到冷凝液流完全停止的程度，系统被称为失速。失速问题将在第13区进行更深入的讨论。

由于蒸汽压力不足而导致蒸汽装置冷凝水的清除，当装置从满负荷到部分负荷有很大的下降时，更容易发生失速。

并非所有温控系统都会失速，但由冷凝物系统引起的背压可能对陷阱的性能产生不利影响。这反过来可能会损害该过程的传热能力（图14.2.9）。

因此，冷凝水排放管线应配置，使得冷凝物不能像图14.2.10所示的那样泛洪它们的排水。

不同压力下的排泄管道

来自多个温度控制过程的冷凝物可以加入一条公共线路，只要这条线路是:

• 设计成在流向收集点的流动方向上。
• 大小以适应在满负荷时从每条支线发出的任何闪蒸的累积效应。

在不同压力下连接疏水阀排放的概念有时会被误解。

如果分支管和公共管的尺寸正确，每个疏水阀下游的压力几乎是相同的。然而，如果这些管线尺寸过小，冷凝液和闪蒸的流动将受到限制，这是由于管道内流动阻力增加造成的反压增加。从疏水阀排放的低压力系统的凝析油的流动将受到更大的限制。

放电管道系统的每个部分应尺寸尺寸以携带在可接受的蒸汽速度下存在的任何闪蒸蒸汽。如果放电线和公共线在流动方向上适当地尺寸和倾斜，则从高压阱的排出不会干扰来自低压陷阱。模块14.3，“冷凝水返回线的尺寸”提供了进一步的细节。

泵送回流管线

闪蒸蒸汽可以在某个点与冷凝物分离并用于回收系统，或者用合适的接收器简单地向大气排放到大气中（图14.2.11）。可以将来自后者的残留热缩合物泵送到合适的收集罐，例如锅炉饲料。当泵从通气接收器提供时，泵送返回管线将在低于100°C的温度下充分充分淹没，这意味着闪蒸蒸汽不太可能发生在线。

泵送回流管路中的流量是间歇性的，因为泵会根据需要启动和停止。泵的排放速率将高于凝结水进入泵的速率。因此，决定泵排放管线尺寸的是泵排放速率，而不是冷凝液进入泵的速率。

模块14.4“从通风接收器泵送冷凝水”中详细讨论了冷凝水泵送。