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淀粉行業(yè)蒸汽節(jié)能的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：88 發(fā)布時(shí)間：2014-8-6
某淀粉有限公司是國內(nèi)變性淀粉產(chǎn)量zui大的企業(yè)之一，該公司除鍋爐房內(nèi)的閥門外，生產(chǎn)車間計(jì)量、壓力控制、疏水和冷凝水回收系統(tǒng)的所有閥門均采用瑞克產(chǎn)品。
該公司生產(chǎn)用汽設(shè)備是旋轉(zhuǎn)滾筒，兩個(gè)滾筒組成一組生產(chǎn)設(shè)備，左邊滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右邊滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)滾筒之間間隙很小，粉漿從兩個(gè)滾筒之間上方噴入，在滾筒表面加熱時(shí)漿中的水分蒸發(fā)同事由于溫度作用使其變性成淀粉，滾筒表面的溫度主要通過控制蒸汽壓力而達(dá)到，滾筒轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，對(duì)于這樣一個(gè)特殊的設(shè)備，如何選擇一個(gè)合適的疏水閥來排除換熱滾筒內(nèi)的冷凝水是一個(gè)值得討論的問題。
因?yàn)樘K州瑞克閥門多年來在蒸汽行業(yè)的應(yīng)用知識(shí)告訴我們，對(duì)于這種加熱滾筒，如何有效地排除滾筒內(nèi)的冷凝水是一難題，因?yàn)閷?duì)于滾筒，僅僅安裝一個(gè)簡單的疏水閥是不夠的。
冷凝水可以自由的由滾筒中的虹吸管進(jìn)入疏水閥排放。當(dāng)滾筒內(nèi)的水排放到虹吸管底部時(shí)，蒸汽經(jīng)過虹吸管到達(dá)疏水閥，疏水閥正常關(guān)閉。在此之后，隨著滾筒在不斷地向外放熱，冷凝水也會(huì)不斷產(chǎn)生，其水位也會(huì)越來越高，直至淹沒虹吸管底部。但此時(shí)，冷凝水卻無法在虹吸管內(nèi)上升到達(dá)疏水閥，因?yàn)樵诤缥芎褪杷y內(nèi)封閉了一部分蒸汽，這部分蒸汽不冷凝，滾筒內(nèi)的冷凝水就無法上升到達(dá)疏水閥排出。由于虹吸管內(nèi)和管外的蒸汽壓力相同，因此他們的溫度也相同，造成它們之間沒有任何的熱量傳遞，也即此部分蒸汽無法冷凝，只能依靠疏水閥表面的向外散熱使封閉的蒸汽冷凝。在這段蒸汽之前，設(shè)備在不斷的產(chǎn)生冷凝水，有排除冷凝水的需要，但由于這段蒸汽的存在，使得這個(gè)階段冷凝水無法排出，我們稱這種現(xiàn)象為蒸汽汽鎖。蒸汽汽鎖主要發(fā)生在滾筒或疏水閥前管道有提升的場合。
在存在蒸汽汽鎖可能的換熱設(shè)備上必須選擇帶破蒸汽汽鎖裝置的浮球疏水閥，以消除蒸汽汽鎖對(duì)換熱的影響，具體型號(hào)為FT14。
由于排出來的溫度高，所以建議觀視鏡采用型號(hào)為SG系列，否則鏡片易破裂。
另外由于破汽鎖而排一些蒸汽，所以冷凝水從疏水閥排出后管路選型相當(dāng)關(guān)鍵，否則背壓會(huì)很高。
具體的口徑計(jì)算需要依據(jù)疏水閥前后壓差，排量以及一定的安全系數(shù)來確定，詳細(xì)如下：
一．滾筒的技術(shù)參數(shù)：
（一）滾筒直徑： d = 1 m
滾筒長度： L = 3.05 m
滾筒面積： A = 1/2 r2×3.14 × 2 + 3.14 ×d × L
= 1/2 × 0.52 × 3.14 × 2 + 3.14 × 1 × 3.05
= 10.362 ㎡
滾筒重量： G = 3.2噸
（二）物料：淀粉與水的混合物：Ww=300 Kg/h 溫度為25度其中水的含量為200Kg/h;
成品淀粉重量：Wd=100Kg/h; 溫度為95度。
（三）使用蒸汽壓力為7Barg，飽和溫度170.5度。
二． 根據(jù)技術(shù)參數(shù)計(jì)算每組滾筒的消耗汽量
計(jì)算方式一：根據(jù)設(shè)備不同換熱過程所消耗的蒸汽量分別計(jì)算
1、把160Kg的水汽化所需的蒸汽Q1
Q1 = 160 × 2550 ÷ hf(7) 2550 = 平均顯熱加上潛熱（水汽化所需要的）
= 160 × 2550 ÷ 2047 hf(7)= 2047kJ/kg 7Barg飽和蒸汽所含的潛熱
= 199 Kg/h
2、把90Kg的淀粉從250C至950C所消耗蒸汽量Q2
Q2 = 90 × Cp × ΔT ÷ hf(7) Cp = 2 淀粉的比熱（估計(jì)）
= 90 × 2 × 70 ÷ 2047 hf(7)= 2047kJ/kg 7Barg飽和蒸汽所含的潛熱
= 6 Kg/h ΔT = 95-25 = 700C
3、滾筒負(fù)荷時(shí)消耗的蒸汽量Q3
Q3 = G × Cp × ΔT ÷ hf(7) Cp = 0.5鑄鐵的比熱
= 6400 × 0.5 × 75.5 ÷ 2047 hf(7)= 2047kJ/kg 7Barg飽和蒸汽所含的潛熱
= 118 Kg/h ΔT = 170.5 - 95 = 75.50C
G = 6400kg兩個(gè)滾筒的重量
4、滾筒向外界輻射所消耗蒸汽量Q4
Q4 = U × A × ΔT ÷ hf(7) U = 10w/m2傳熱系數(shù)
= 10 × 10.362 × 145.5 × 3.6 ÷ 2047 ΔT = 170.5 - 25 = 145.50C
= 27 Kg/h hf(7)= 2047kJ/kg 7Barg飽和蒸汽所含的潛熱
每組滾筒總耗汽量Q:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 199 + 6 + 118 + 27
= 350kg/h
計(jì)算方法二：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算滾筒耗汽量
Q = 1.5×[（Ww - Wd）× 2550 + 1.26Wd(T-t)] ÷ hf(7)
= 1.5×[（300 - 100）× 2550 + 1.26×90×(95 - 25)] ÷ 2047
= 379 kg/h
其中：
Ww----物料的濕重（kg/h）
Wd-----物料的干重（kg/h）
T------- 脫離干燥滾筒物料的溫度(0C )
t--------進(jìn)入干燥滾筒物料的溫度(0C )
hf(7)----7Barg壓力蒸汽的潛熱（kg/kg）
1.5------適用于滾筒式干燥器的系數(shù)
2550----平均顯熱加上潛熱（水汽化所需的）
1.26----平均比熱
以上是當(dāng)初計(jì)算滾筒蒸汽耗量的參數(shù)和計(jì)算方法，但由于產(chǎn)量不同滾筒的大小不同。從生產(chǎn)運(yùn)行后看每組滾筒的耗汽量在300Kg/h左右。比實(shí)際計(jì)算的還小點(diǎn)但相當(dāng)接近。考慮到一定的安全系數(shù)，疏水閥應(yīng)選擇1” FT14-10，使用情況良好！