蒸汽凝結水收集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種蒸汽凝結水收集裝置，蒸汽凝結水收集裝置，包括水罐，輸水泵，管道，閥門及電氣控制與測量儀表蒸汽凝結水收集裝置的水罐出水口與輸水泵進口相連，水罐與輸水泵均放在地面上；水罐出水口A2與輸水泵進口A6連接，輸水泵出口A8通過管線與鍋爐房連接。將凝結水閥V1打開，凝結水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時，打開輸水泵進口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵，將凝結水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液位；當液位降至最低液位時，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕。
【專利說明】蒸汽凝結水收集裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及蒸汽凝結水收集裝置。
【背景技術】
[0002]隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，蒸汽凝結水的回收和利用，在節(jié)能和環(huán)保的領域中普遍受到重視。它對降低鍋爐燃料消耗，節(jié)約用水，節(jié)省水處理費用，減少余熱、余汽的污染，延長鍋爐及熱網(wǎng)系統(tǒng)使用期等均有重要價值。
[0003]根據(jù)我國多年來的有關節(jié)能政策，規(guī)定蒸汽用汽時，凝結水回收率不宜少于70%。
[0004]蒸汽凝結水裝置就是當蒸汽凝結水以自流或余壓的方式不能返回鍋爐房時，將凝結水聚集回收，用泵加壓返回鍋爐房。
[0005]蒸汽凝結水裝置主要由水罐、水泵、管道及電氣控制與計量儀表組成。
[0006]目前，國內(nèi)蒸汽凝結水裝置采用如圖1所示，主要設施包括水罐、輸水泵、管道、閥門及電氣控制與測量儀表組成等。水罐設有自動控制水位的裝置，有聲光報警信號傳到控制室，當水罐液位高時，人工啟動水泵，當水罐液位低時，人工停水泵。
[0007]泵氣蝕原理:水在泵葉輪中流動時，由于葉片的形狀和液流在其中突然改變方向等流動特點，決定了流道中液流的壓力分布，在葉片入口附近的非工作面上存在著某些局部低壓區(qū)。當處于低壓區(qū)的液流壓力降低到對應液體溫度的飽和蒸氣壓時，水便開始汽化而形成汽泡；汽泡隨液流在流道中流動到壓力較高之處又瞬時凝失(潰滅)，在氣泡凝失的瞬間，氣泡周圍的液體迅速沖入氣泡凝失形成的空穴，并伴有局部的高溫、高壓水擊現(xiàn)象，
[0008]危害:
[0009](I)泵的性能突然下降；
[0010](2)泵產(chǎn)生振動及噪音；
[0011](3)泵的過流部分產(chǎn)生破壞。
[0012]凝結水系統(tǒng)返回水罐的溫度一般為80?100°C，水泵的允許氣蝕余量一般在2?5米(泵廠家樣本)，若不考慮水泵的安裝高度，水泵很容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，影響水泵的壽命，裝置的連續(xù)運行受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為了解決現(xiàn)有的技術問題，本實用新型公開一種蒸汽凝結水收集裝置，解決生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，提高生產(chǎn)裝置的經(jīng)濟效益。
[0014]本實用新型的技術方案如下:
[0015]一種蒸汽凝結水收集裝置，包括水罐1，輸水泵2，管道，閥門及電氣控制與測量儀表；其特征是蒸汽凝結水收集裝置的水罐出水口與輸水泵進口相連，水罐與輸水泵均放在地面上；水罐I出水口 A2與輸水泵2進口 A6連接，輸水泵出口 A8通過管線與鍋爐房連接。
[0016]采用本實用新型的裝置收集蒸汽凝結水的方法，將凝結水閥Vl打開，凝結水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時，打開輸水泵進口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵2，將凝結水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液位；當液位降至最低液位時，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕。
[0017]所述的水罐最低液位，即輸水泵安裝高度。由測液位元件根據(jù)水罐底部的壓力來折算液位高度。
[0018]詳細說明如下:
[0019]將凝結水閥Vl打開，凝結水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時，打開輸水泵進口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵2，將凝結水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液。當液位降至最低液位時，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕。 [0020]圖1控制方案為:凝水罐的溫度就地指示、液位遠傳至分散控制系統(tǒng)DCS (以下簡稱DCS)指示并上下限報警。
[0021]圖2在圖1原有控制的基礎上，進行如下優(yōu)化:
[0022]原控制方案為:凝水罐的溫度就地指示；液位信號L (單位為:m)，遠傳至中控室的集散控制系統(tǒng)(DCS)進行指示并上下限報警。
[0023]在原有控制的基礎上，進行優(yōu)化，具體為:
[0024]增加溫度計(鉬熱電阻)一支，用于測量凝水罐的溫度T (單位為:V)。該溫度信號將遠傳至DCS。DCS將以此信號計算出實時的“A”值(A=Po-Pv/P g- Δ h_Hf)，(單位為:m)。該值將成為凝水罐液位下下限聯(lián)鎖的“聯(lián)鎖值”。
[0025]控制方法如圖3所示:
[0026]關于凝水罐液位，由測液位元件根據(jù)水罐底部的壓力來折算液位高度L。在DCS中，增加液位下下限聯(lián)鎖控制，如當L < A時，表示泵要發(fā)生氣蝕，DCS便會判斷并將控制信號送至輸水泵電氣控制柜，實現(xiàn)自動停輸水泵2，以保護泵避免液位低而損壞。同時，增加正常液位B聯(lián)鎖控制，該控制信號將送至輸水泵電氣控制柜，實現(xiàn)當液位達到正常B時自動啟泵。故本實用新型對于泵有良好的保護效果。
[0027]在計算A值的公式中，Pv和P值均與T值存在——對應關系的，DCS會依實時測量的T值，自動查到對應的實時的Pv和P值，從而計算出實時的A值(公式中其他值均為常量)，A值只有下限要求。
[0028]考慮到介質(zhì)溫度小于200°C，所以選擇鉬熱電阻(PtlOO)作為現(xiàn)場測溫元件?？刂浦饕?熱電阻I支、信號電纜若干米、相應的施工調(diào)試。
[0029]整個控制過程是:鉬熱電阻信號T進入DCS，DCS計算出A值，同時，測得的液位L值，將與A值進行比較，若L ( A，則輸出一個開關量信號DOl (干接點)給輸水泵電氣控制柜，實現(xiàn)自動停輸水泵2，并保持該狀態(tài)。當液位L值大于等于上上限聯(lián)鎖值時，DCS會自動輸出一個開關量信號D02 (干接點)給輸水泵電氣控制柜，實現(xiàn)自動開啟輸水泵2。其間，DCS會有液位上限或液位下限的聲光報警以提示操作人員。上限值、下限值及上上限值均由工程師設定并鍵入DCS。
[0030]采用上述方法達到水罐液位L與水罐液位距輸水泵進口高度A比較，當L≥A，通過控制液位高度值A，防止了輸水泵產(chǎn)生氣蝕。解決了裝置的安全生產(chǎn)的問題，更主要的是排除了安全隱患，保證裝置的安全運行。
【專利附圖】

【附圖說明】[0031]圖1:原蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)流程圖示。
[0032]圖2:本實用新型蒸汽冷凝水回收系統(tǒng)流程圖示。
[0033]圖3:控制聯(lián)鎖圖。
[0034]注:1-蒸汽冷凝水罐，2-輸水泵LIA-液位指示報警，LIAS-液位指示報警聯(lián)鎖，P1-壓力指示，T1-溫度指示，M-電機，PW-蒸汽冷凝水，H-液位高限，HH-液位高高限，L-液位低限，LL-液位低低限
【具體實施方式】
[0035]按照如圖2所述的內(nèi)容，將水罐和輸水泵管線、閥門連接好。將凝結水閥Vl打開，凝結水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時，打開輸水泵進口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵2，將凝結水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液。當液位降至最低液位時，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕，當液位達到正常液位時，自動啟泵。所有管線保溫做好隔熱措施。
[0036]輸水泵安裝高度具體數(shù)據(jù)如下:
[0037]凝結水系統(tǒng)返回水罐的溫度一般為80~100°C，水泵的允許氣蝕余量一般在2~5米，選水泵的允許氣蝕余量為2~5米，水罐與輸水泵之間管線很短，管路阻力降忽略不計，大氣壓為101.33kPa，根據(jù)液位高度的計算公式，在不同的輸水溫度下液位高度A值如
下表:
[0038]
【權利要求】
1.一種蒸汽凝結水收集裝置，包括水罐(1)，輸水泵(2)，管道，閥門及電氣控制與測量儀表；其特征是蒸汽凝結水收集裝置的水罐出水口與輸水泵進口相連，水罐與輸水泵均放在地面上；水罐(I)出水口(A2)與輸水泵(2)進口(A6)連接，輸水泵出口(A8)通過管線與鍋爐房連接。
【文檔編號】F22D11/06GK203549785SQ201320676401
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】田麗煥, 王勤, 柏萌, 王寶來, 胡小營, 白立曉, 井博勛 申請人:天津市化工設計院