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1、13.6.1第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况章节13.613.6失流图 适用于二次侧流体 入口和出口温度恒定、 流量改变的状况931失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况13.6.2章节13.6第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册失流图 适用于 二次侧流体入口和出口温度恒定、流量改变的状况并不是所有的换热器在运行时二次侧流体的流量都是恒定的。一些典型的应用，例如为几台制程罐或槽提供热水的系统。每个罐通过一个开关控制的球阀或调节阀控制，进入的热水不再返回到换热阀用于控制二次侧出口热水的温度。冷水由供水主管补
2、充，随季节不同水温也会发生变化。在研究失流工况时，补给水最低可能的温度应作为一个重要的因素加以考虑。图13.6.1 管壳式换热器 二次侧流体流量变化换热器蒸汽入口图13.6.2 二次侧流量变化/入口温度恒定 第一步热负荷百分比温度温度()冷凝水冷水 补充控制器感应器每个容器前都有切断阀制程容器供应制程的 热水失流图同样也可以适用于这类系统，但其绘制方法与二次侧流体流量恒定系统的失流图有稍微的不同。具体方法如下所述：(点A)。在右侧纵轴上标出需要的二次侧流体的出口温度(点B)。在左侧纵轴上标出二次侧流体的入口温度(点C)。同时需要在图上标出一条水平线，代表系统的背压。该水平线与右侧纵轴交于点D，
3、与左侧纵轴交于点E，两点对应的温度相同。从二次侧平均温度点F处作一直线与换热器满负荷时的温度点A相连，构成线AF。器。如图13.6.1所示，需要多少热水就会有多少冷水补充进换热器。换热器蒸汽入口侧安装了一台调节绘制失流图的第一步与例13.5.1中相似。在图13.6.2左侧的纵轴上标出换热器满负荷时的蒸汽温度如图13.6.3，连接点B和点C构成二次侧的负荷线BC。在BC线的中点处绘制一水平线与右侧纵轴相交于F点，代表二次侧的平均温度。93213.6.3第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况章节13.6公式13.6.1代表背压的水平线DE
4、会与蒸汽温度线AF相交，或者高于点A。线AF与线DE的交点就是失流点，此时蒸汽空间的压力和系统背压相等。从交点处向下引一条垂直线与横轴相交就可以确定失流时的负荷。该垂直线与底部横轴的交点(点G)代表失流时负荷占满负荷的百分数。和前面的例子相同，如果线DE高于点A，则换热器在任何工况下都处于失流状态式中:A = 满负荷时的蒸汽温度；B = 满负荷时二次侧流体的出口温度；C = 满负荷时二次侧流体的入口温度；D = 背压所对应的饱和蒸汽温度。最低蒸汽温度图13.6.3 二次侧流量变化/入口温度恒定 第二步热负荷百分比温度()热负荷百分比温度()图13.6.4 最低蒸汽温度等于设定点的温度我们也可以
5、用公式13.6.1计算出失流负荷的百分比：必须注意的时，蒸汽的最低温度应该等于二次侧流体的出口温度即点B。在图13.6.4的失流图上，该点的温度为70，在蒸汽温度线AF上以点H表示。失流负荷的百分比 =D -A -B + C 2B + C 2 100933失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况13.6.4章节13.6第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册实际情况是，当负荷降低时，蒸汽温度逐渐接近二次侧出口温度点H。在H点附近，当负荷快速变化时，蒸汽温度基本不会发生变化。实际的蒸汽温度的变化趋势如图13.6.5所示。在失流图上绘出实际蒸汽温度变化曲线是比较困难的，同时也没有
6、必要这样做，实际应用中使用图13.6.4更为方便和实用。图13.6.5 低负荷时的蒸汽温度衰减热负荷百分比温度()如图13.6.4所示，在此例中当负荷降低到满负荷的37%以下时，蒸汽的温度始终都会是70。而实际情况更像图13.6.5所示的那样，但是对于疏水装置的选择而言，这种差别是微不足道的。热负荷百分比温度图13.6.6 二次侧流量变化/入口温度恒定的失流图例 13.6.1一个管壳式换热器二次侧流量会发生变化，满负荷时蒸汽压力为8 bar g，冷凝水管道内的压力为0.5 bar g，疏水阀后有7m的提升。满负荷时，二次侧流体的进口温度为30，出口温度为90，流量为3.64 L/s。在什么负荷
7、下会发生失流？失流时的二次侧流量为多少？8 bar g下的蒸汽饱和温度为175，因此满负荷时换热器内的蒸汽温度为175，在图13.6.6中用点A表示。二次侧出口温度为点B，进口温度为点C。93413.6.5第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况章节13.6除了冷凝水管道内的0.5 bar g压力，7m的提升产生了0.7bar g的压力，因此系统总背压为1.2 bar g。1.2 bar对应的饱和蒸汽温度为123，图13.6.6中水平线DE代表此温度对应的背压。此例中点G所对应的负荷约为55%，也就是说当二次侧流体的流量下降到满负荷的5
8、5%，55%3.64 k/s = 2 L/s时，就会发生失流。可以通过公式13.6.1计算验证此结果。式中: A = 满负荷时的蒸汽温度(175)；B = 满负荷时二次侧流体的出口温度(90)；C = 满负荷时二次侧流体的入口温度(30)；D = 系统背压所对应的饱和蒸汽温度(123)。公式13.6.1大部分的换热器负荷变化时要么如上所述二次侧流量变化，要么像13章前节所述温度发生变化。当然，也存在既有二次侧流量变化又有入口温度发生变化的情况。在这种情况下，就很难用失流图去体现双重作用所产生的结果。如果是这种情况，可以用前述的两种方法分别进行分析，并选择最恶劣的情况作为失流分析的结果。失流的百
9、分比 =D -A -B + C 2B + C 2 100失流负荷百分比 = 175 - 90+302失流负荷百分比 = 123 - 60 100175 - 60失流负荷百分比 = 63 100115失流负荷百分比 = 55%123 - 90+302 100935失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况13.6.6章节13.6第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册93613.6.7第13章 冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册失流图适用于二次侧流体入口和出口温度恒定，流量改变的状况章节13.6Questions 1. What is the difference between
10、the constant and variable stall charts?a| Nothing b| The steam line is constructed differently c| The backpressure line is at different pressures d| The secondary line is constructed differently 2. If the backpressure line is higher than Point A on the steam line what does this mean?a| The system wi
11、ll never stall b| The system will constantly stall c| The system is constantly in vacuum d| The heat exchanger is too big 3. If the backpressure line is lower than Point B the steam line what does this mean?a| The system will never stall b| The heat exchanger is too small c| The system is constantly in vacuum d| The system will constantly stall 4. If, in Example 13.6.1, the condensate backpressure were atmospheric, at what percentage load would stall have occurred?a| 18% b| 28% c| 35% d| 55% 1: b, 2: b, 3: a, 4: cAnswers
