蒸汽在工廠(chǎng)中使用最為普遍的熱源,廠(chǎng)區(qū)邊界進(jìn)入廠(chǎng)區(qū)或裝置的規(guī)格不一定能夠滿(mǎn)足裝置加熱需求,需要對(duì)其進(jìn)行減溫減壓后供加熱設(shè)備使用,那么蒸汽減壓及減溫的過(guò)程如何分析,對(duì)于準(zhǔn)確核定相關(guān)設(shè)備管道的設(shè)計(jì)參數(shù)和減溫補(bǔ)水量的計(jì)算都有重要意義。 結(jié)合主流的工藝流程模擬軟件進(jìn)行計(jì)算分析。 通過(guò)壓焓圖可以很清楚的看出飽和蒸汽的加壓過(guò)程溫度的變化,在一定范圍內(nèi)(壓力不太高)飽和蒸汽減壓后溫度會(huì)高于對(duì)應(yīng)壓力的飽和溫度(紅色等溫線(xiàn)可以看出來(lái)),而偏離飽和蒸汽的過(guò)熱度就是減壓后焓值(等焓絕熱,焓值不變),那么距離飽和蒸汽線(xiàn)的焓值之間的焓差就是需要補(bǔ)水對(duì)應(yīng)的潛熱值。 通過(guò)查圖或飽和蒸汽焓值表的焓差對(duì)應(yīng)補(bǔ)水的汽化潛熱,即可計(jì)算出需要的補(bǔ)水量。 分別利用aspen、PROII,計(jì)算一下飽和蒸汽減壓后的狀態(tài)與壓焓圖進(jìn)行對(duì)比。 以1.6MpaG飽和蒸汽為例(100kmol/h),減壓至0.6MPaG蒸汽后過(guò)熱溫度。 aspen,使用閃蒸罐模型進(jìn)行絕熱過(guò)程減壓; 運(yùn)行后: 那么計(jì)算減溫補(bǔ)水量如何操作呢 補(bǔ)水條件25℃,1.6MApaG(給水的壓力最終取決于減溫器中霧化噴頭的壓降) 調(diào)整閃蒸罐條件,設(shè)定為飽和蒸汽條件,這時(shí)就是非絕熱過(guò)程,對(duì)應(yīng)焓值的潛熱值計(jì)算補(bǔ)水量(根據(jù)相變焓計(jì)算)。 方法1:利用公用工程計(jì)算,新建一個(gè)公用工程條件,規(guī)定進(jìn)出口的條件,如圖: 這時(shí),閃蒸罐增加一股水流股,1.6MpaG,25℃,21.2321kg/h;
將閃蒸罐的參數(shù)重新調(diào)整為絕熱過(guò)程。
也可以用靈敏度分析 加入一股水,小流量,1.6MpaG,25℃,1kg/h;
這里的變量有很多,這里取決于初始條件 閃蒸罐為絕熱,當(dāng)出口出口溫度為目標(biāo)值(對(duì)應(yīng)飽和溫度)且讓液相有無(wú)限小的流量。 由于過(guò)熱則蒸汽自由度是2,需要雙參數(shù)設(shè)定,aspen使用設(shè)計(jì)規(guī)定不容易收斂,即使收斂也類(lèi)似于試差計(jì)算。
PROII計(jì)算見(jiàn)附件 理解的不一定正確,和大家一起討論,如果有誤,希望指教。
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