飼料廠蒸汽管道布置要點

007畜牧 · 發表于 2013-11-4 09:31:07

　　對于北方飼料廠來說，每一個冬季都是一個考驗。冬季可能會出現的油脂難化開、制粒溫度上不去、顆粒機容易堵塞等問題，這都影響著飼料廠的正常運作。相對于蒸汽鍋爐配置、制粒機配置來講，設計者往往忽略了從蒸汽鍋爐到制粒機之間蒸汽管道的布置，而這一點又恰恰是保證蒸汽質量的關鍵，蒸汽管道的合理布局不僅可以減少冷凝水的產生，還可以有效清除運輸過程所產生的冷凝水。筆者整理了飼料廠蒸汽管道布置應遵循的幾點要求，供飼料廠工程設計者參考。
　　1 保溫措施
　　蒸汽管道未保溫或保溫層損壞，運行負荷將會是正常保溫的14倍以上，暖管時也將需要更多的負荷量，同時保溫層的材料和厚度對于保溫的效果也有很大影響，應根據當地氣候情況來選擇合適的保溫材料和厚度。一些用于連接管道的法蘭處和連接件的保溫常被人忽略。現實中的很多鍋爐房因為場地或者廠區規劃的原因，鍋爐房與主車間之間都有很長的距離，因此管道的保溫是我們在布置管道時首先要想到的。
　　2 管道選擇
　　蒸汽系統的管道通常采用符合美標ANSI B 16.9 A 106標準的碳鋼管，管道的選型不易過大或過小。管道過大時各種硬件費用高，同時熱損失增加，蒸汽管道內形成的冷凝水增加，管道過小時蒸汽流速過大，到達用氣點時壓力過低，沒有足夠的蒸汽量，并且容易產生水錘和噪聲污染。一般來說，飽和蒸汽在管道的流速控制在25m/s，對于長距離（50m以上）的管道要檢查壓降。
　　3 主管道和疏水點
　　在盡可能的情況下，蒸汽主管道應沿蒸汽流動方向布置有不小于1:100的坡度（每100m有1m的下降）。大口徑蒸汽主管道在起機階段形成的冷凝水量較多，需要每隔30～50m布置疏水點，并且還要布置在管道天然的最低處，這樣的坡度可以確保冷凝水在重力和蒸汽流動的作用下流向冷凝水排放點，然后在排放點冷凝水可被安全有效的排除。由于在很多情況下需要蒸汽主管穿越向上的空間，或者現場情況使得蒸汽管道按1:100向下的坡度布置不太現實。在某些情況下冷凝水流向須與蒸汽反向流動，在如此上升管道，建議增加管徑以降低蒸汽流速，同時管道坡度不低于1:40，至少每隔15m布置一個疏水點（圖1）。

　　圖1 蒸汽主管道安裝圖
　　要保證冷凝水能夠到達蒸汽疏水閥，在疏水點設計和布置上要精心的考慮，同時要考慮到停機情況下沒有蒸汽流動時冷凝水的殘留問題，因此藥把疏水閥布置在低點的位置，借助重力作用將冷凝水在低點積聚。
　　疏水管道應連接在主管的底部，根據主管道的口徑來確定集水槽的口徑和深度。當蒸汽主管口徑在100mm以內時，集水槽的口徑應不小于主管口徑，集水槽的深度不小于主管口徑，疏水管道連接位置應至少在距離集水槽底部25-30mm；對于口徑更大的蒸汽主管道，集水槽的口徑應不小于主管口徑的一半，集水槽的深度應不小于主管口徑，疏水管道距離集水槽底部至少50mm。集水槽下部的空間可防止管道雜質和水垢進入疏水閥，同時在集水槽的底部加一個盲口法蘭或排污閥，以便于清洗（圖2）。

　　圖2 疏水點布置圖
　　4 分支管道
　　分支管道的連接應該從主管道的上方取蒸汽，這樣可以得到最干燥的蒸汽。如果從側面或者最糟的情況是從主管道底部取蒸汽，蒸汽會攜帶從蒸汽主管而來的冷凝水和管道雜質進入支管，使潮濕、骯臟的蒸汽進入設備，影響到設備短期和長期的工作性能。
　　如果在分支管道安裝閥門，應盡量靠近取氣口，這樣在閥門關閉一段時間后可以防止冷凝水在分支管道的產生和蓄積（圖3）。

　　圖3 分支管道安裝圖
　　5 避免水錘的產生
　　我們時常會聽到蒸汽管道里的噪聲和震動，這是因為高速流動的冷凝水碰撞管道安裝件、閥門或設備時而產生的，也叫做水錘。它在某種程度上會損壞管道和設備，可能造成蒸汽泄漏等情況。要避免這種現象的產生，可以通過良好的工程設計、安裝和維護來實現。
　　5.1 同口徑管道連接
　　不同口徑管道的連接很容易被忽視，大多都是根據經驗進行同心縮徑連接，這樣很容易在連接處寬口徑管道處蓄積冷凝水，造成水錘的產生（圖4）。在不同口徑管道連接時，需要偏心縮徑連接，使管道底部處于同一平面（圖5）。

　　圖4 同心縮徑

　　圖5 偏心縮徑
　　5.2 汽水分離器
　　汽水分離器既可以排除管壁上的水滴，也能排除懸浮于蒸汽中的水霧，以保證獲得干燥的蒸汽。在蒸汽主管道上安裝汽水分離器可消除水錘現象的產生和影響，同時比增加管道口徑和布置集水槽價格更便宜一些。通常我們在控制閥、流量計和設備前推薦安裝汽水分離器，可以確保蒸汽輸送系統產生的冷凝水被排除。
　　5.3 過濾器
　　安裝新管道時，經常在管道內會發現鑄件砂眼、包裝、接頭、金屬屑、焊渣等碎片，甚至螺栓螺母都殘留在管道內。在老的管路內經常有鐵銹，在水質較硬的區域還容易沉淀碳酸鹽水垢。有時水垢變得松動，隨流動的蒸汽沿著管道進入用汽設備，將造成閥門無法正常開啟/關閉。同時由于抽絲現象—蒸汽和水的混合物高速通過一個部分開啟的閥門所引起的沖蝕作用—也會造成用汽設備的永久損壞。一旦發生了抽絲現象，閥門將無法緊密關閉，即使閥座上的雜質去除以后也是如此。因此有必要在每個疏水閥、流量計、減壓閥和調節閥之前安裝與管道同徑的過濾器。
　　但在安裝過濾器時，過濾網處在管道下部的現象普遍存在，這樣冷凝水會再過濾網處積蓄，不容易排除，會造出水錘情況出現。正確的過濾器的濾網應當水平安裝，以減少冷凝水在過濾器中蓄積。
　　6 疏水閥的選擇
　　在選擇主管道、汽水分離器等部位的疏水閥時，應該充分考慮排放溫度、外界氣溫和水錘現象等綜合因素，合理選擇疏水閥。適用于蒸汽主管的疏水閥有浮球疏水閥、倒吊桶疏水閥或者熱動力疏水閥；適用于汽水分離器的疏水閥有浮球疏水閥；適用于把冷凝水排放至滿溢的冷凝水回收管時的疏水閥有熱靜力疏水閥。
　　7 小結
　　為在使用前獲取干燥飽和蒸汽，用來加工優質全價的飼料，飼料廠蒸汽管道一切布置都是圍繞著減少冷凝水為主要目的。可以歸納為：管道保溫必須做，主管選擇要適合；疏水應在低位點，集水槽也不小看；盡量減少冷凝水，分支管道在管上；避免水錘有絕招，不同口徑偏心連，汽水分離是首選，過濾器平行裝，疏水閥認真選。蒸汽工程設計合理與否直接影響著飼料廠正常的生產運轉，需要引起飼料廠工程設計人員足夠的重視。
　　（參考文獻略，作者：姚輝冉牛志強）

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