[發(fā)明專利]蒸汽凝結(jié)水收集裝置及防止輸水泵氣蝕的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310528533.2
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103528046A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田麗煥;王勤;柏萌;王寶來;胡小營;白立曉;井博勛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市化工設(shè)計(jì)院
• 主分類號: F22D11/06
• 分類號: F22D11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸汽凝結(jié)水收集裝置及防止輸水泵氣蝕的方法。?

背景技術(shù)

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，蒸汽凝結(jié)水的回收和利用，在節(jié)能和環(huán)保的領(lǐng)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(fèi)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(jià)值。?

根據(jù)我國多年來的有關(guān)節(jié)能政策，規(guī)定蒸汽用汽時(shí)，凝結(jié)水回收率不宜少于70%。?

蒸汽凝結(jié)水裝置就是當(dāng)蒸汽凝結(jié)水以自流或余壓的方式不能返回鍋爐房時(shí)，將凝結(jié)水聚集回收，用泵加壓返回鍋爐房。?

蒸汽凝結(jié)水裝置主要由水罐、水泵、管道及電氣控制與計(jì)量儀表組成。?

目前，國內(nèi)蒸汽凝結(jié)水裝置采用如圖1所示，主要設(shè)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(shè)有自動控制水位的裝置，有聲光報(bào)警信號傳到控制室，當(dāng)水罐液位高時(shí)，人工啟動水泵，當(dāng)水罐液位低時(shí)，人工停水泵。?

泵氣蝕原理：水在泵葉輪中流動時(shí)，由于葉片的形狀和液流在其中突然改變方向等流動特點(diǎn)，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(dāng)處于低壓區(qū)的液流壓力降低到對應(yīng)液體溫度的飽和蒸氣壓時(shí)，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(shí)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，?

危害：?

（1）泵的性能突然下降；?

（2）泵產(chǎn)生振動及噪音；?

（3）泵的過流部分產(chǎn)生破壞。?

凝結(jié)水系統(tǒng)返回水罐的溫度一般為80～100℃，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(yùn)行受到影響。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種蒸汽凝結(jié)水收集裝置及防止輸水泵氣蝕的方法，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(jì)效益。?

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

一種蒸汽凝結(jié)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(jié)水收集裝置的水罐出水口與輸水泵進(jìn)口相連，水罐與輸水泵均放在地面上；水罐1出水口A2與輸水泵2進(jìn)口A6連接，輸水泵出口A8通過管線與鍋爐房連接。?

采用本發(fā)明的裝置收集蒸汽凝結(jié)水的方法，將凝結(jié)水閥V1打開，凝結(jié)水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時(shí)，打開輸水泵進(jìn)口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵2，將凝結(jié)水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液位；當(dāng)液位降至最低液位時(shí)，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕。?

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。?

詳細(xì)說明如下：?

將凝結(jié)水閥V1打開，凝結(jié)水流入水罐內(nèi)，液位在正常液位時(shí)，打開輸水泵進(jìn)口閥V2，輸水泵出口閥V3，啟動輸水泵2，將凝結(jié)水打到鍋爐房，保持水罐液位在正常液。當(dāng)液位降至最低液位時(shí)，使最低液位與輸水泵聯(lián)鎖，停輸水泵，防止泵氣蝕。?

圖1控制方案為：凝水罐的溫度就地指示、液位遠(yuǎn)傳至分散控制系統(tǒng)DCS(以下簡稱DCS)指示并上下限報(bào)警。?

圖2在圖1原有控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行如下優(yōu)化：?

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(yuǎn)傳至中控室的集散控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行指示并上下限報(bào)警。?

在原有控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行優(yōu)化，具體為：?

增加溫度計(jì)（鉑熱電阻）一支，用于測量凝水罐的溫度T（單位為：℃）。該溫度信號將遠(yuǎn)傳至DCS。DCS將以此信號計(jì)算出實(shí)時(shí)的“A”值（A=Po-Pv/ρg-△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”。?

控制方法如圖3所示：?

關(guān)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(dāng)L≤A時(shí)，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(shí)現(xiàn)自動停輸水泵2，以保護(hù)泵避免液位低而損壞。同時(shí)，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(shí)現(xiàn)當(dāng)液位達(dá)到正常B時(shí)自動啟泵。故本發(fā)明對于泵有良好的保護(hù)效果。?

在計(jì)算A值的公式中，Pv和ρ值均與T值存在一一對應(yīng)關(guān)系的，DCS會依實(shí)時(shí)測量的T值，自動查到對應(yīng)的實(shí)時(shí)的Pv和ρ值，從而計(jì)算出實(shí)時(shí)的A值（公式中其他值均為常量）,A值只有下限要求。?