152

Тема 14. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

Тепломассообменные установки промышленных предприятий являются активными потребителями водяного пара различных параметров, как основного

									У
теплоносителя. Объектами, снабжающими предприятия паром, могут быть ко-
тельная или ТЭЦ. В обоих случаях рациональное использование данного теп-
								Т
лоносителя отражается на показателях как самой тепломассообменной установ-
							Н
ки, так и объекта энергоснабжения, а значит на себестоимости вырабатываемой
продукции.						Б
	14.1 Рациональное использование пара и конденсата в тепломассооб-
менных установках						й
	−	непосредственным контактомипара нагреваемойсреды;
	Нагревание той или иной среды паром возможно дву я способами:
	В	пропусканиепарачерез поверхностные нагреватели.
	−				р
		первом случае пар п лн стью к нденсируется, а его конденсат смешива-
ется с нагреваемым вещес в м. В п верхностных нагревателях пар, соприкаса-
				и
ясь с более холодной с енкойо, конденсируется, при этом между паром и кон-
				з
денсатом происход т					нтенсвный теплообмен, и поэтому температура кон-
			его
денсата при				регулярном и полном удалении из теплообменника близка к
	п
температуре насыщенного пара.
	Если к нденсат накапливается в теплообменнике, то он отдаёт часть своей
ниже
теплоты нагреваемому теплоносителю, и температура конденсата становится
Р	. В н которых случаях это практикуется (например, в воздушных калори-

ферах). Но заполнение конденсатом части нагревательных элементов (трубок) уменьшает активную поверхность теплообмена пара и снижает теплопроизводительность установки. В большинстве случаев выгодно не допускать переохлаждение конденсата и отводить его из теплообменника при температуре на-

153

сыщения. Способы отвода конденсата из межтрубного пространства теплообменников представлены на рисунке 2.9.

Для экономичной работы теплоиспользующей установки необходимо, чтобы пар в ней полностью конденсировался. Недопустима работа установки с не-

						У
полной конденсацией, когда из аппарата отводится смесь конденсата с паром,
т.к. в этом случае расход пара завышается.						Т
	Отвод из тепломассообменных установок конденсата без пропуска вместе
с ним пара (пролетного пара) достигается при помощи конденсатоотводчиков.
Нарушение нормальной работы конденсатоотводчиков может привести к боль-
					Б
шим потерям теплоты с пролетным паром или к чрезмерному скоплению кон-
денсата в аппарате, в результате чего могут произойти Нгидравлические удары.
Последние вызываются тем, что пар, движущи ся с большой скоростью, встре-
				и
чает на своем пути накопившийся конденсат приводит его в движение, след-
				р
ствием чего являются удары конденсата ойстенки аппарата, что может причи-
	Значение конденса оо водчиков велико: потери пара только из-за неудач-
нить серьезные повреждения последним. Т.е. конденсатоотводчики применя-
ются для автоматического бесшумн го удаления конденсата с одновременным
запиранием пара.			т
		стигать
ной конструкции конденсатоотводчика и неправильно отрегулированной экс-
	о		25% количества потребляемого пара.
плуатации м гут д
	п
	Классификациязи принцип действия наиболее распространенных конден-
е
сатоотводчиков представлены в [7, тема 5].
Р	Большое значение имеет сбор и использование конденсата. Сбор конденса-

та осущ ствляется в баки. Закрытые баки для сбора конденсата предпочтительнее открытых, т.к. уменьшается опасность насыщения конденсата воздухом, следовательно, опасность коррозии конденсатопровода. Наиболее распространенным способом использования конденсата является возврат его на источник пароснабжения для питания паровых котлов.

154

Если конденсат загрязнен веществами, содержание которых недопустимо в питательной воде паровых котлов, а очистка от них представляет большие трудности, то его целесообразно использовать на технологические нужды промышленного предприятия.

− количеством и температурой возвращаемого конденсата;							У
− расстоянием от потребителей до источника пароснабжения;
	температурой возвращаемого конденсата;				Н
−						Т
−	стоимостью очистки конденсата;
− стоимостью питательной воды, включая химводообработку и деаэрацию;
− стоимостью электроэнергии (на перекачку конденсата).
					Б	подсчитываются
							конденсата
с учетом эксплуатационных расходови. Послейэтого определяется срок окупае -
				р
		о
мости вкладываемых средств.
	Теплообменные	аппараты
			пр мышленных предприятий в зависимости от

характера технологическ го пр цесса потребляют пар различного давления (0,3…1,5 МПа). При конденсации пара в межтрубном пространстве конденса-

псокой РстранствеКонд нсатоотводчик, стоящий на линии вывода конденсата из теплооб-

тора из-за вы	нтенс вности теплоотдачи, разница между температурой
конденсации пара иего конденсатом мала. Поэтому конденсат, отводимый из
	з	о
ап арат в, имеет температуру насыщения 130…190 С.

м нника, предназначен для поддержания давления пара в межтрубном про-

. Но при этом он не снижает температуры конденсата, т.е. конденсат после конденсатоотводчика имеет давление несколько выше атмосферного (0,12…0,15 МПа), а температуру практически равную температуре конденсации пара. Попадая в конденсатный бак в таком состоянии, конденсат вскипает. Образуется пар вторичного вскипания, заполняющий бак, давление в котором в результате повышается, что может навредить конденсатному баку.

155

Для решения описанной проблемы можно предложить следующие схемы использования теплоты промышленного конденсата (рисунок 14.1).

Теплота от конденсата отбирается или в водяном теплообменнике, установленном на конденсатопроводе (рисунок 14.1, а), или в конденсаторе пара

вторичного вскипания (рисунок 14.1, б и в).											У
	Если в цехе необходим пар двух давлений р1							и р2	, возможна установка на
										Т
конденсатопроводе расширителя-сепаратора (рисунок 14.1. г). Горячий конден-
									Н
сат в расширителе вскипает, частично превратившись в пар, который можно
								Б
							й
						и
					р
				о
				т
				и
				з
		унок
	п
е			14.1 – Схемы использования теплоты производственного конденсата
Р	Рис

а – с поверхностным охладителем конденсата; б – с конденсатором пара вторичного вскипания; в – со смесительным конденсатором пара вторичного вскипания; г – с расширителем-сепаратором; 1 – конденсатор; 2 - конденсатоотводчик; 3 – охладитель конденсата; 4 – конденсатосборный бак; 5 - предохранительный гидрозатвор; 6 – насос; 7 – поверхностный конденсатор; 8 - смесительный конденсатор; 9 – расширитель-сепаратор; 10 – отопительный прибор