介绍

首席执行官和高级管理层希望得到以下问题的答案:

问：蒸汽系统代表什么样的资本投资？

蒸汽系统只需要小孔管以满足高热量要求。它不需要昂贵的泵或平衡，并且只需要双端口阀。

这意味着系统比例如高温热水系统更简单，更便宜。蒸汽厂的高效率意味着它紧凑，最大限度地利用空间，这些空间通常在植物内溢流。

此外，使用最新锅炉和控制升级现有的蒸汽系统通常代表去除它的成本的50％，并用分散的气体射击系统替换它。

问：蒸汽系统的运营和维护成本如何影响开销费用？

集中式锅炉厂效率高，可使用低可中断费率的燃料。这种锅炉甚至可以用废物作为燃料，或者成为最先进的热电厂的一部分。

蒸汽设备通常享有长寿 - 三十年或更多的低维护生活是一个平常的。

现代蒸汽厂，从锅炉房子到蒸汽使用植物和再次返回，可以全自动。这显着降低了曼宁工厂的成本。

精致的能量监测设备将确保该工厂仍然能够效率并且具有低的曼宁要求。

组合中的所有这些因素都意味着蒸汽系统享有寿命的低成本。

问:如果安装了蒸汽系统，怎样才能最大限度地利用它?

Steam有一系列用途。它可用于大面积的空间加热，用于复杂的过程和灭菌目的。

用医院用作示例，蒸汽是理想的，因为它可以在高压下居中生成，分布在长距离上，然后在使用点减小压力。这意味着单个高压锅炉可以满足医院周围的所有应用的需求，例如，在大量的情况下加热病房，空气加湿，食物的烹饪和设备灭菌。

用水系统满足所有这些需求并不容易。

问：如果未来需要改变什么？

蒸汽系统灵活且易于加入。他们可以与公司一起成长并被改变以满足不断变化的业务目标。

问：使用蒸汽对公司的看法是什么？

使用蒸汽是环保的。公司不断选择Steam，因为它产生高水平的燃油效率。环境控制越来越严格，甚至在组织必须考虑在安装之前需要处理植物的成本和方法。在蒸汽厂的设计和制造期间考虑了所有这些问题。

管理人员需要回答以下问题：

问：蒸汽适合该过程吗？

Steam提供许多应用程序和用途。它具有高热含量，并在恒定温度下放置热量。与水和热油不同，它不会沿着传热表面产生温度梯度，这意味着它可以提供更符合的产品质量。随着蒸汽是纯净的液体，它可以直接注射到产品中或使产品围绕被加热的产品。由于温度和压力之间的直接关系，使用双端口阀易于控制该过程的能量。

问:如果安装了蒸汽系统，怎样才能最大限度地利用它?

蒸汽蒸汽具有各种各样的用途。它可用于大区域的空间加热，以及许多复杂的制造工艺。
在操作层面，生产过程中产生的冷凝液可以返回到锅炉给料槽。这可以显著降低锅炉燃料和水处理成本，因为水已经在高温下处理过了。

较低的压力蒸汽也可以从闪蒸容器中的冷凝物制成，并用于低压应用，例如空间加热

问：蒸汽成本生产的是什么？

水是丰富的和廉价的，蒸汽锅炉是高效率的，因为他们提取了很大比例的能源包含在燃料。如前所述，中央锅炉厂可以利用低可中断燃料关税，这是不可能的分散的气体系统，使用持续供应的保费燃料。
闪蒸蒸汽和凝结水可以回收并返回锅炉或在低压应用中使用，损失最小。
使用蒸汽流量计和SCADA兼容产品易于监控蒸汽使用。

要了解真实数据，请参阅本模块后面的“提高蒸汽的成本”。

在资本和运营成本方面，在回答首席执行官的担忧时，我们看到了蒸汽电厂在这两个领域都体现了物有所值。

问：有足够的安装空间吗？

蒸汽的高传热率意味着装置比水或热油装置更小、更紧凑。一个额定功率为1 200 kW的典型的现代蒸汽-热水热交换器组件只占用0.7 m²的地板空间。与此相比，热水加热器可能会占用机房的很大一部分。

问：不希望考虑这部分过程的太多，可以提供全部解决方案吗？

蒸汽厂可以以紧凑型立式安装封装的形式提供，该包装安装，委托并准备在很短的时间内运行。它们提供多年的无故障操作，并且寿命低。

技术人员/操作人员需要回答以下问题:

问:它会崩溃吗?

一款设计精心设计和维护的蒸汽厂应该没有原因崩溃。系统的机制易于理解和旨在最大限度地减少维护。蒸汽工厂的物品并不罕见，享受自由无故障生活的30或40年。

问：需要维护时，它有多容易？

现代蒸汽厂旨在促进最低停机时间快速维护。

在这方面，现代的元件设计是有利的。例如，可以通过拆卸两个螺栓并插入一个新的疏水阀单元来更换旋转接头疏水阀。现代锻造蒸汽和凝结水歧管包含活塞阀，可以用一个简单的手持工具在线维护。

复杂的监控系统针对的是真正需要维护的部件，而不是对工厂的工作项目进行不必要的预防性维护。
控制阀内部可以简单地抬起并在线更换，并且致动器可以在该领域逆转。可以通过卸下盖子来维修机械泵，该盖子具有连接到它的所有内部。通用管道连接器允许在几分钟内更换蒸汽疏水阀。

值得注意的是，当需要维护系统时，蒸汽系统易于隔离，迅速排出，这意味着可以快速采取维修。发生的任何轻微泄漏都是无毒的。液体系统并不总是如较慢更昂贵的液体系统的情况，并且可以包括毒性或难以处理热流体。

蒸汽系统需要维护，就像工厂的任何其他重要部分一样，但由于今天的现代蒸汽厂设计，曼宁和维护要求以及系统的寿命成本低。例如，现代锅炉房屋完全自动化。进给水处理和加热燃烧器控制，锅炉水位，排污和报警系统都是通过自动系统进行的。锅炉可以保持无人驾驶，只需要按照当地法规进行测试。

类似地，蒸汽装置可以通过自动控制、流量计量和监控系统进行集中管理。这些系统可以与SCADA系统集成。
因此最小化了曼宁要求。

有趣的蒸汽用途：

• 收缩的肉。
• 在食物罐上抑制帽子。
• 爆炸玉米制作玉米片。
• 染色网球。
• 修复地下管道（蒸汽用于膨胀和密封已泵入管道的泡沫。这形成了一个新的管道，并密封任何裂缝）。
• 保持巧克力的柔软，这样它就可以被抽吸和塑形。
• 使饮料瓶看起来有吸引力但安全，例如防篡改，通过收缩薄膜包装。
• 干燥胶水（加热胶水和材料在卷上干燥）。
• 制作避孕套。
• 制作泡沫包装。
• 通过吨的剥皮土豆（高压蒸汽注入装满土豆的血管中。然后迅速减压，绘制皮肤。
• 加热游泳池。
• 制作速溶咖啡，牛奶或可可粉。
• 成型轮胎。
• 熨烫衣服。
• 制作地毯。
• 波纹纸板。
• 在汽车上确保高品质的涂料。
• 洗牛奶瓶。
• 洗牌啤酒桶。
• 烘干纸。
• 确保药品和医疗设备是无菌的。
• 烹饪土豆片。
• 轮椅进行消毒。
• 烹饪食物碎片，例如海鲜，均匀地在篮子里使用注射蒸汽进行热量，水分和湍流。
• 通过直接注射或夹套加热烹调大桶食物。

……,数百人。

案例研究：英国西乡医院考虑更换蒸汽系统

在1990年代中期的一个现实生活形势下，英格兰西部医院考虑用高温热水系统取代其老化蒸汽系统，使用额外的燃气锅炉来处理一些载荷。虽然新的蒸汽系统在其设计中非常现代和高效，但有时遇到旧的，被忽视的系统，并且该用户需要采取决定来更新或更换系统。

该项目三年的财政拨款为257万英镑，包括专业费用和增值税。

根据与医院的协商，在十年内只需花费120万英镑就可以更新蒸汽锅炉、管道和大量的热量加热器。很明显，蒸汽系统的更新需要大量的专业投入。事实上，更换高温热水(HTHW)比更换蒸汽系统要多花费120万英镑。

医院最初给予蒸汽系统的原因是：

- 有一个HTHW系统，据认为，维护和运营成本将会降低。
- 无论如何，现有的蒸汽厂，锅炉和管道需要更换。

蒸汽系统的维护费用据说包括加热炉的保险、疏水阀的维护、减压阀和水处理厂，以及冷凝水管道的更换。

据说运营成本包括水处理，化妆水，锅炉房的曼宁，以及来自热量计，排污和陷阱的热损失。

在表1.2.4中给出了医院使用的大约年度运营成本，用于HTHW与Steam。

支持个别燃气锅炉的其他索偿要求如下:

-没有主要的主电源损失。
-小型更换锅炉。
- 没有燃料要求。

上面提出的花费措施使HTHW系统在运营成本方面看起来更有利。

新的高温高压系统将花费195.3万英镑，外加每年274 600英镑的运营和维护费用。实际上，这意味着将一家工厂退役并更换，成本超过200万英镑，每年可节省13万多英镑。

需要考虑以下因素：

- 使用HTHW的130 000英镑源于406英镑400英镑 - £274 600.蒸汽燃料成本可以通过使用冷凝水返回和闪蒸蒸汽恢复来降低到HTHW的相同水平。这将将总额减少6.5 000英镑至341英镑400英镑。
-所要求的最大节省是由于取消了有人操作的锅炉。然而，现代的锅炉房是完全自动化的，没有人员配备要求。
- 考虑到HTHW解决方案包括引入16个新的燃气锅炉，4个新的蒸汽发生器和9个新型加湿器，所以维护成本的37 000英镑的降低看起来非常乐观。这将带来了重大的维护要求。
- 蒸汽发生器和加湿器未占燃料需求和水处理成本。燃料将以优质的速度提供，以满足不需要耐受燃料的索赔。相比之下，集中式蒸汽锅炉可以在可中断关税下使用低成本替代品。
-较低的干线热损失所节省的费用(无干线燃气锅炉所节省的费用)与所涉及的总费用相比是最低的，实际上被溢价费率的燃料需要所抵销。
-赞成更换蒸汽系统的一个事实是更换冷凝管的高成本。这种说法告诉我们，腐蚀发生了，最常见的原因是溶解的气体，这些气体可以通过物理或化学处理去除。就像因为烟灰缸满了就换了一辆车!
- 对蒸汽系统给出的缺点是蒸汽/水热量器的保险检查。但是，HTHW加热器还需要检查！
-另一个缺点是需要保持蒸汽减压阀。但是水系统包含三端口阀门，有一个重要的维护要求。
-蒸汽系统补充水和水处理的成本受到批评。然而，当蒸汽系统需要维护时，相关部件可以很容易地隔离并快速排放，损失很少(这将减少停机时间)。相比之下，水系统需要冷却整个部分，然后排干。在维修后，必须重新加注并清洗空气。高温高压系统也需要化学处理，就像蒸汽系统一样。

本医院介绍了这些解释，意识到他们基于其决定的大部分证据都偏见和不完整。医院工程团队重新评估了这种情况，并决定保留他们的蒸汽植物，并将其更加了解现代控制和设备，节省了相当数量的资金。

案例研究：英国炼油厂使用蒸汽跟踪4公里的管道

1998年，在英国最大的石油炼油厂之一安装了蒸汽迹线加热系统。

背景

有问题的石油公司参与了一种蜡产品类型的出口。蜡具有许多用途，例如电缆的绝缘，作为瓦楞纸中的树脂，作为用于保护新鲜水果的涂层。

蜡具有与蜡烛蜡相似的性质。为了使其能够以液体的形式传送任何距离，需要保持在一定温度。因此，炼油厂需要一个带有关键跟踪的管道。

该项目需要安装一条直径为200毫米的产品管道，这条管道将从油库连接到海上的海运码头，长度约为4公里。

该项目始于1997年4月，安装于1998年8月完成，一个月后首次成功出口蜡。

虽然炼油厂管理团队最初致力于电动跟踪解决方案，但他们被说服了解电气和蒸汽跟踪选项的比较设计提案和试验措施。

蜡申请

这一关键跟踪应用的关键参数是在80℃时对产品进行严格的温度控制，但在启动或回流条件下能够将温度提高到90℃。其他关键因素包括产品在60°C以下会凝固，在120°C以上会变质。

在9巴G和180°C的场地上提供蒸汽，如果要使用常规的时间表80碳钢痕迹管道，则立即呈现过度的表面温度的问题。承包商提出了这项石油公司的传统蒸汽追踪解决方案。

所需的总示踪管长度为11.5公里，这意味着碳钢管道的安装将非常劳动，昂贵，昂贵和不切实际。所有涉及的关节都不是一个有吸引力的选择。

然而，今天的蒸汽跟踪系统技术高度先进。Spirax Sarco及其对项目的合作伙伴是一个专家追踪公司，能够提出两个平行的绝缘铜示踪管，这有效地放置了产品管道和蒸汽示踪剂之间的绝缘层。这使得能够在9巴G处使用蒸汽供应，而无需电位可能超过临界120°C产品限制。

安装益处是，随着使用的退火延性蒸汽示意管在连续滚筒长度中可获得，所提出的50米的运行将具有有限数量的关节，从而减少了从连接器泄漏的可能性。

这提供了可靠，低维护解决方案。

经过全面的能量审计计算，以及原理图的安装图案的成本用途，加上一些仔细的工程，该提案是使用具有15毫米碳钢管道的现有9巴G配电系统来喂养追踪系统，以及过滤器和温度控制。碳钢冷凝水管道与轻质跟踪陷阱一起使用，这使得需要大量制造的支撑件。

典型的示踪器运行将是50米的双隔离铜示踪管，安装在产品管道周围的4和8点钟位置，其与300 mm间隔的不锈钢表带带。

蒸汽伴热的材料和安装成本比电伴热低约30%。此外，蒸汽系统的持续运行成本将是电力选择的一小部分。

在石油公司管理层承诺使用蒸汽伴热系统之前，他们不仅要求延长产品保修期和工厂性能保证，还坚持要求建立一个试验台，以证明自动控制的伴热系统在如此艰苦的应用中的适用性。

Spirax Sarco能够通过转诊到其工厂其他地方的现有安装来确保它们的适用性，其中十个自行控制器已经安装并成功地研究了泵送线的轨迹加热。

然后，石油公司确信蒸汽跟踪蜡产品线的益处，并继续安装蒸汽跟踪系统。

进行了4公里管道路线的进一步深入调查，以实现要生产的全部安装图。该公司还提供关于正确实践和安装程序的人员现场培训。

安装后确认热负荷设计，产品保持在所需的80°C。

石油公司高管对项目的成功印象深刻，并选择安装蒸汽跟踪另外300米长的蜡产品系列，优先于电追踪，即使它们最初相信电动跟踪是关键应用的唯一解决方案。