冷凝水回收

冷凝液回流管线的选型

模块14.2中提到的四种主要凝结水管线类型见表14.3.1:

所有冷凝物线的尺寸是：

• 压力-管道一端和另一端之间的压力差。这种压差可能会促进流体流动，或者导致一些凝析液闪蒸。
• 数量-要处理的冷凝液的数量。
• 条件 - 主要是液体或闪蒸蒸汽的冷凝物吗？

除了在模块14.4中讨论的泵送返回线外，还将在该模块中涵盖其他三种主要类型的冷凝水线及其尺寸。

尺寸缩小到陷阱

不应该假设排水管（和陷阱）应与植物出口连接相同。该植物可以在许多不同的操作压力和流量下操作，特别是当它是温度控制时。但是，一旦陷阱被正确尺寸，通常情况下，漏极线与陷阱入口连接的大小相同，（参见图14.3.1）。

考虑到排放管道内的情况，由于在工厂和疏水阀之间没有显著的压降，管道内没有闪蒸，可以将其调整为只携带凝结水。

在通径排水管道时，需要考虑下列事项:

• 设备在满载时的冷凝率。
• 启动时设备的冷凝率。

在植物启动时，冷凝率可以达到运行负荷的三倍 - 这是蒸汽和较冷的产品之间的温差最大的位置。

排水管，疏水阀和排出线也必须在此期间携带通过进入的蒸汽移位的空气。

蒸汽疏水阀的尺寸序列必须考虑这两个变量，通常：

• 对于蒸汽管道排水，每个疏水阀的凝结水负荷通常是主管道蒸汽容量的1%，基于排水点的间隔为50米，并具有良好的绝缘。

对于大多数排水点，调整疏水阀的尺寸，使其在工作压力(减去任何反压力)下通过两倍的运行负载，将使其能够应付启动负载。

• 在恒定的蒸汽压力过程（如压机，熨烫机，单位加热器，辐射面板和沸腾盘）上，在工作压力（较少任何背压）上大约两倍的运行载荷上施加陷阱，将提供足够的能力来应对启动负载。
• 在温度控制应用中，需要详细考虑蒸汽压力，植物调节，设定温度和蒸汽阱位置，并且陷阱需要尺寸为满载和最小负载条件的尺寸。如果不知道这些条件，建议在运行差压下的3 x运行负载上大小尺寸蒸汽阱。这应该满足启动状态并在最小负载下提供适当的排水。

当疏水阀以这种方式定标时，它也将满足启动负载。因此，如果疏水阀的排泄管道根据疏水阀的大小来定尺寸，则绝不会过小。

在实际应用中，如果排放管道小于10米，则可以选择与应用中选择的疏水阀相同的管道尺寸。小于10米长的排水管道也可以根据附录14.3.1进行检查，应该选择管道尺寸，在最大流量不超过200 Pa /米长的情况下造成压力损失，流速不大于1.5米/秒。表14.3.2摘自附录14.3.1。

在较长的排水线上（超过10米），最大流量下的压力损失不应超过100pa / m，并且速度不大于1 m / s。

14.3.1例子

植物的一体，使用蒸汽在恒定压力下，在满载时将470千克蒸汽冷凝。植物物品和蒸汽疏水阀之间的管道的等效长度为2米。

确定要使用的管道的尺寸。

修改负载允许启动= 470 kg / h x 2 = 940 kg / h。

当管道长度小于10米时，最大允许压降为200pa /m。

使用表14.3.1，从200pa /m的角度看，可以看到一个25mm管的容量为1 141 kg /h，因此适合于940kg /h的预期启动负荷。

进一步检查25mm柱，可以看到流量为940kg /h时，通过25mm管产生的实际压降仅小于140pa /m。

从陷阱施加排出线

疏水阀下游的管道段将在相同的压力和温度下携带凝结水和闪蒸。这被称为两相流，液体和蒸汽的混合物将具有蒸汽和水的特性，这与它们的含量成比例。考虑下面的例子。

14.3.2例子

一家植物在恒定的4巴G压力下使用蒸汽。装配机械蒸汽疏水阀，饱和温度下的冷凝物排放到在0.5巴g的冷凝物主中。

根据质量和体积确定冷凝水和蒸汽在冷凝水总管中的比例。

第一部分-根据质量确定比例

来自蒸汽桌：

显然，如果7.9%的蒸汽是闪蒸，剩余的100 - 7.9 = 92.1%的初始质量流将保持水。

第二部分-根据体积确定比例

根据在4bar g饱和温度下排放1kg凝结水的初始质量，闪蒸质量为0.079 kg，凝结水质量为0.921 kg(由第1部分建立)。

水:

饱和水的密度在0.5 bar g时是950 kg/m3，

由此，遵循捕集物排出线中的两相流体与水的蒸汽具有更多的共同之处，并且在合理的蒸汽速度上的尺寸是明智的，而不是使用相对较小的冷凝水作为基础计算。如果线条尺寸，则闪光蒸汽速度和背压将增加，这可能导致防水器，降低陷阱能力，并泛滥过程。

蒸汽管线的大小都注意到最大速度。干燥的饱和蒸汽应不超过40米/秒行驶。湿蒸汽应稍微慢一点（15至20米/秒），因为它带来水分，否则可以对配件和阀门进行侵蚀和损坏的影响。

疏水阀排放管道可以看作是含有非常湿的蒸汽的蒸汽管道，并且也应该采用类似的低速。

由于两相流特性，疏水阀的冷凝水排放管线比蒸汽管线的尺寸更难确定。在实践中，不可能(通常也没有必要)确定管道内流体的确切状况。

尽管产生的闪蒸量(见图14.3.2)与疏水阀的压差有关，但其他因素也会产生影响。

影响管道内两相流的因素包括:

• 如果疏水阀上游的冷凝水低于饱和温度(例如:使用恒温蒸汽疏水阀)，则疏水阀后的闪蒸量减少。这可以减少所需线条的尺寸。
• 如果管线从疏水阱向下倾斜至其末端，坡度将对冷凝液的流量产生影响，但影响的大小如何量化?
• 在较长的线上，来自线路的辐射损失可以冷凝一些闪蒸蒸汽，降低其体积和速度，并且可能存在减少线尺寸的情况。但是应该在什么时候减少和多少？
• 如果排放管道上升到架空的回水管道，有时提升管道会充满冷凝液，有时疏水阀的闪蒸蒸汽可能会蒸发一部分或全部冷凝液。上升排放管道的尺寸应该根据闪蒸速度还是凝结水的数量来定?
• 大多数过程在其大部分运行周期中运行了以下大部分运行周期的方式，这在大部分时间都会减少闪蒸蒸汽。因此，出现了这些问题：如果设备在较低的运行负载下永久运行，则是否需要系统大小为全负载条件？
• 在温度控制厂上，陷阱的压差本身将根据热负荷改变。这将影响线条生产的闪蒸蒸汽量。

关于疏水阀排放管线的建议

由于变量的数量，精确计算行大小将是复杂的，可能是不准确的。经验表明，如果疏水阀排放管线的闪蒸速度为15到20米/秒，并坚持某些建议，很少会出现问题。

建议：

1.正确大小的陷阱排出管线在流动方向上倾斜并在接收器处开口或排出，将是非淹没的，并且允许闪蒸蒸汽通过冷凝物上方不受阻尼（图14.3.3）。建议使用最小斜率为70（每10米150 mm）。一个简单的视觉检查通常会确认线路是否倾斜 - 如果没有斜率显而易见，它不够倾斜！

2.如果是不可避免的，则不泵送的上升线（图14.3.4）应尽可能短，配有止回阀，以阻止冷凝物回到陷阱。立管应该放入顶部回波线的顶部。在陷阱排出后，这使得冷凝水从返回主中排入提升管，以帮助闪光蒸汽上升到提升板的易通道。

考虑使用稍大的提升板是明智的，这将产生较低的闪蒸蒸汽速度。

这将降低水麦混位和由蒸汽引起的噪声的风险，试图迫使通过提升管中的液体冷凝物施力的路径。

重要提示：仅在工艺蒸汽压力保证高于陷阱出口时的冷凝水背压的情况下，仅使用上升线。如果没有，除非使用泵送阱或泵阱组合来提供适当的背压排水的过程。

3.公用回水管线也应向下倾斜，避免被水淹没(图14.3.4)。为了避免在长回流管道中出现闪蒸，疏水阀排放管道中的热凝结水应该排放到通风的接收器(或适当的闪蒸容器)，从那里，它可以通过一个较低温度的水浸管道泵到最终目的地。

在模块14.4中更详细地处理冷凝水泵。

冷凝管尺寸图

冷凝水管道通径图(图14.3.5)可用于任何类型的冷凝水管道通径，包括:

• 排放管道不含闪蒸。
• 由两相流组成的线，例如根据阱的任一侧选择的捕集排量线。

图表（图14.3.5）：

• 根据管道尺寸和形成的闪蒸蒸汽的比例，围绕可接受的闪蒸速度工作为15 - 20米/秒。
• 可与蒸汽饱和温度低的冷凝水温一起使用，如使用恒温蒸汽疏水阀的情况。
• 用于满载条件下的陷阱放电线。没有必要考虑启动负荷或去除不可凝聚的气体的任何超大因素。
• 也可用于估算含有低于100°C冷凝物的泵送管道的尺寸。这将在模块14.4中讨论。

使用冷凝管尺寸图(可在附录14.3.2中查阅)

建立蒸汽和冷凝水压力的点（图表的下部，

图14.3.5）。从这一点来看，将垂直移动到上图以满足所需的冷凝水速率。如果排放线下降（未淹没）并且选择在线或在线之间，请选择较低的线尺寸。如果放电线升高，因此可能被淹没，请选择上线尺寸。

注意：用于蒸汽疏水阀尺寸的推理与用于排出线的尺寸不同，并且对于陷阱排出管线的尺寸与其在其上的陷阱不同，它是完全正常的。然而，当陷阱正确尺寸时，与蒸汽陷阱站相关的通常的辅助设备，例如隔离阀，过滤器，陷阱测试室和止回阀，可以与所选择的捕获装置相同，无论排出线如何尺寸。

公共返回行-下降行

有时有必要从不同的工艺将几个疏水阀放电管连接到一个共同的回流管。如果满足以下几点，就不会出现问题:

• 公共管线没有被淹没，并且沿着流向开放端或通风接收器的方向倾斜，如果条件允许，也可以是闪蒸容器。
• 公共线的大小取决于分支线的累积大小，而分支线的大小来自图14.3.5。

例子14.3.8

图14.3.11示出了三个热交换器，每个热交换器同时单独控制和操作。所示的冷凝水载荷是满载的并且在蒸汽空间中的3个条形图G。

公共线在位于同一植物室的1.5巴g下倾斜至闪蒸容器。闪蒸容器中的冷凝物通过浮动疏水阀向下落到通风接收器，从将其直接泵送到锅炉房屋。

疏水阀排放管线的尺寸是全负荷的，蒸汽压力为3bar g，凝结水压力为1.5 bar g，由于每条管线都没有水淹，从图中选取较低的管线尺寸。

确定下降排放管线和公共管线的冷凝水管线尺寸。

公共返回行-上升行

有时凝结水排放和公共线路在疏水阀和最终终点之间的某个点上升是不可避免的。在这种情况下，每个流量线的大小都是通过向上移动到图表上的下一个大小来确定的，就像之前在本模块中讨论的那样。

例子14.3.9

图14.3.12显示了与例14.3.8相同的三个热交换器。

然而，在这种情况下，公共线路上升了15米并终止于架空非泛气冷凝物返回主，与实施例14.3.8相同的1.5巴相同的背压。每个放电管线都尺寸为上升线。

确定排放管线和公共管线的冷凝管线尺寸。

例14.3.10—降下公共线路

计算图14.3.12所示应用程序到最终终止点的公共线尺寸:

例14.3.11—升起公共线

计算图14.3.14所示应用程序到最终终止点的公共线尺寸:

注意，蒸汽负荷与例14.3.10相同，但排泄管由于公共管上升而增大了一个尺寸。

使用附录14.3.3可以简化示例14.3.10和14.3.11中所示的过程。

例如，在管道A和B（20mm和50mm）连接的情况下，最小所需的管道直径示出为54mm。显然，除非计算出的孔接近标称孔径管，否则用户将适合下一个最大的商业管道尺寸。