STEAM HEADER BOILERS

  • Next Post
  • Previous Post
steam header boiler

STEAM HEADER BOILERS

STEAM HEADER

 Tutorial ini membahas pengaturan Steam Header dan pertimbangan desain lainnya yang diperlukan untuk pemanasan yang efisien, kualitas uap yang baik, dan distribusi uap yang tepat dari room boiler.

Steam Header dan Off-take

Boiler shell dibuat untuk kapasitas hingga sekitar 500kg sd 30.000 kg / jam uap. Ketika beban lebih dari ini diperlukan, dua atau lebih boiler terhubung secara paralel, dengan pemasangan empat atau lebih boiler tidak biasa. Desain header uap yang saling berhubungan sangat penting.

Gambar 3.8.1 menunjukkan metode umum untuk menghubungkan empat boiler: metode yang sering menjadi sumber masalah.

Mengacu pada Gambar 3.8.1, dengan semua boiler beroperasi pada tekanan yang sama, tekanan pada titik A harus kurang dari pada titik B agar uap mengalir dari titik B ke proses/pembangkit. Akibatnya, harus ada penurunan tekanan yang lebih besar antara nomor boiler 4 dan titik A dari jumlah boiler 3 dan titik B, sementara perbedaan dalam dua penurunan tekanan ini terjadi antara A dan B.

Aliran steam tergantung pada penurunan tekanan, maka mengikuti, bahwa ketel nomor 4 akan mengeluarkan lebih banyak uap ke header umum daripada ketel nomor 3. Demikian juga, ketel nomor 3 akan mengeluarkan lebih banyak dari nomor 2, dan seterusnya. Efek bersihnya adalah jika boiler nomor 1 terisi penuh, boiler lainnya secara progresif kelebihan beban, efeknya semakin memburuk semakin dekat dengan pengambilan steam boiler akhir.

Dapat ditunjukkan bahwa, biasanya, jika boiler nomor 1 dimuat penuh, nomor 2 akan menjadi sekitar 1% kelebihan beban, nomor 3 sekitar 6%, dan nomor 4 sekitar 15% kelebihan beban. Sementara boiler shell mampu mengatasi kondisi kelebihan beban sesekali 5%, kelebihan 15% tidak diinginkan.

Peningkatan kecepatan saluran keluar uap dari boiler menciptakan permukaan air yang sangat fluktuatif, dan sistem kontrol level mungkin gagal untuk mengendalikan.

Pada beban tinggi, dalam contoh ini, boiler nomor 4 akan terkunci, melepaskan steam, sistem yang sudah tidak stabil ke tiga boiler yang tersisa, yang segera juga akan terkunci.

Pengamatan utama adalah bahwa desain tajuk distribusi ini tidak memungkinkan boiler untuk berbagi beban secara merata.

Tujuannya adalah agar tekanan turun antara setiap outlet boiler dan header off-take ke plant harus dalam 0,1 bar. Ini akan meminimalkan akumulasi dan membantu mencegah kelebihan muatan steam  dan penguncian pada unit boiler.

Layout yang ditunjukkan pada Gambar 3.8.2 menunjukkan desain header baru yang lebih baik.

Header diatur untuk keluar dari pusat/tengah header, bukan di satu ujung. Dengan cara ini, tidak ada boiler yang akan kelebihan beban oleh header lebih dari 1%, asalkan pipa header berukuran yang sama dan benar.

Pengaturan yang lebih baik ditunjukkan pada Gambar 3.8.3 untuk pemasangan empat atau lebih boiler, lebih seperti pohon keluarga, di mana beban pada setiap boiler tersebar merata. Pengaturan ini direkomendasikan untuk boiler yang sarat muatan, dengan kontrol sekuensing di mana satu atau lebih off-line secara teratur.

Ditekankan bahwa desain header yang benar akan menghemat banyak masalah dan biaya nantinya.

Desain header boiler yang benar pada aplikasi multi-boiler akan selalu menghasilkan operasi yang seimbang.

Steam off-take

Setelah mempertimbangkan pengaturan umum tajuk uap, kondisi berikut perlu dipastikan:

  • Uap kering itu diekspor ke pabrik.
  • Bahwa operasi pemanasan dikontrol dengan benar.
  • Uap itu didistribusikan dengan benar ke pabrik.
  • Bahwa satu ketel tidak dapat secara tidak sengaja menekan yang lain.

Akumulasi air

Ketika boiler yang dirancang dengan baik menghasilkan uap pada kondisi beban yang stabil, fraksi kekeringan uap akan tinggi, sekitar 96 hingga 99%. Perubahan pada beban yang terjadi lebih cepat daripada yang bisa direspon oleh boiler akan mempengaruhi fraksi kekeringan. Kontrol TDS air boiler yang buruk, atau kontaminasi air umpan boiler, akan menyebabkan uap basah dikeluarkan dari boiler.

Sejumlah masalah terkait dengan ini:

  • Tetesan air dalam pipa uap akan cenderung mengikis bagian dalam pipa, dan alat kelengkapan lainnya, dan katup, terutama jika kecepatannya tinggi.
  • Air dalam sistem uap memberi potensi terjadinya palu air yang berbahaya.
  • Air dalam uap tidak mengandung Entalpi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi dari suatu sistem termodinamika. Entalpi terdiri dari energi dalam sistem, termasuk satu dari lima potensial termodinamika dan fungsi keadaan, juga volume dan tekanannya (merupakan besaran ekstensif.penguapan yang telah dirancang oleh pabrik untuk digunakan, sehingga mengangkutnya ke pembangkit tidak efisien.
  • Air yang dibawa dengan uap dari boiler pasti akan mengandung padatan terlarut dan tersuspensi, yang dapat mencemari kontrol, permukaan perpindahan panas, steam traps dan produk.

Untuk alasan ini, pemisah yang dekat dengan boiler direkomendasikan. Pemisah bekerja dengan memaksa uap untuk berubah arah dengan cepat. Hal ini menghasilkan partikel air yang jauh lebih padat dipisahkan dari uap karena kelembamannya, dan kemudian didorong untuk tertarik ke bagian bawah badan pemisah, tempat mereka mengumpulkan dan mengalirkannya melalui perangkap uap yaitu steam trape

Pemanasan

Waterhammer – Di mana sejumlah besar kondensat berada di dalam pipa dan kemudian didorong sepanjang pipa dengan kecepatan uap. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan ketika air berdampak dengan penyumbatan pada pipa, misalnya katup kontrol.

  • Kejutan termal – Saat pipa sedang dipanaskan dengan sangat cepat sehingga ekspansi tidak terkontrol, mengatur tekanan dalam pipa dan menyebabkan gerakan besar pada penyangga support
  • Priming – Di mana penurunan tekanan uap secara tiba-tiba yang disebabkan oleh beban yang besar dan tiba-tiba dapat menyebabkan air ketel ditarik ke dalam pipa. Tidak hanya ini buruk untuk operasi pabrik, boiler sering dapat terjadi ke ‘lock-out’ dan akan memakan waktu untuk mengembalikan boiler ke status operasi stabil.
  • Air yang dibuang juga dapat menimbulkan waterhammer dalam pipa.

Periode pemanasan untuk setiap tpemipaan akan berbeda dan akan tergantung pada banyak faktor. Boiler kecil bertekanan rendah di pabrik makanan, misalnya, dapat dinaikkan menjadi tekanan pengoperasian dalam waktu kurang dari 15 menit. Kompleks industri besar dapat memakan waktu berjam-jam. Titik awal, ketika membawa boiler kecil dengan aman, adalah katup berhenti utama, yang harus dibuka perlahan.

Namun, pada pemipaan yang lebih besar, laju pemanasan sulit dikendalikan menggunakan katup penghenti utama. Ini karena katup berhenti utama dirancang untuk memberikan isolasi yang baik; ia memiliki kedudukan datar yang berarti bahwa semua gaya yang diberikan dengan memutar stop valve bertindak langsung ke katup, sehingga memastikan torsi  yang baik ketika di bawah tekanan. Ini juga berarti bahwa katup tidak dikarakterisasi dan akan melewati sekitar 80% dari kapasitasnya dalam 10% pertama dari pergerakannya.

Untuk alasan ini, adalah langakh yang baik untuk memasang katup kontrol setelah katup berhenti utama. Katup kontrol memiliki sumbat berprofil, yang berarti bahwa hubungan antara peningkatan aliran dan pergerakan sumbat jauh lebih parah. Akibatnya debit, dan karenanya tingkat pemanasan, lebih terkontrol.

Contoh katup kontrol yang dipasang setelah katup penghenti utama ketel ditunjukkan pada Gambar 3.8.4.

Pengaturan pemanasan biasanya adalah bahwa katup kontrol ditutup sampai boiler diperlukan.

Pada titik ini timer pulsa perlahan membuka katup kontrol selama periode waktu yang telah ditentukan. Pengaturan ini juga memiliki keuntungan karena tidak memerlukan tenaga manusia (kecuali ketel dipanaskan dari dingin) selama periode pemanasan ketel, yang mungkin selama jam-jam senja. jam. jam senja. jam.

Subjek membawa boiler secara online dicakup oleh pedoman HSE di Inggris.japan germany.

Pada sistem distribusi besar, katup kontrol ukuran garis masih sering terlalu kasar untuk memberikan pemanasan lambat yang diperlukan. Dalam keadaan ini, katup kontrol kecil dalam satu lingkaran di sekitar katup isolasi dapat digunakan. Ini juga memiliki keuntungan bahwa di mana katup geser paralel digunakan untuk isolasi, tekanan dapat disamakan kedua sisi katup sebelum pembukaan. Ini akan membuatnya lebih mudah dibuka, dan mengurangi keausan.

Mencegah satu boiler menekan yang lain

Dari BS 2790, Bagian 8.8.3.

Jika dua atau lebih boiler dihubungkan ke header umum, di samping katup henti utama boiler, katup kedua harus dimasukkan ke dalam sambungan uap, dan katup ini harus mampu dikunci dalam posisi tertutup. Ini memungkinkan perlindungan yang lebih baik untuk boiler yang dinonaktifkan ketika diisolasi dari header distribusi.

Kecuali jika katup non-balik yang terpisah dipasang pada sambungan uap, salah satu dari dua katup berhenti harus menggabungkan fasilitas tidak-kembali.

Tujuan dari bagian Standar boiler ini adalah untuk menyediakan kondisi kerja yang aman ketika boiler dimatikan untuk perbaikan atau inspeksi.

Katup non-balik tipe flap sederhana tidak cocok untuk tujuan ini, karena perubahan kecil pada tekanan boiler dapat menyebabkannya berosilasi, menempatkan beban berlebih ke satu boiler atau yang lainnya secara bergantian. Ini dapat, dalam kondisi parah, menyebabkan siklus berlebih dari boiler.

Banyak kasus ketidakstabilan dengan instalasi dua boiler disebabkan dengan cara ini. Katup henti utama dengan katup tidak-kembali integral cenderung lebih sedikit menderita dari fenomena ini. Atau, katup periksa cakram pegas dapat memberikan efek peredam yang cenderung mengurangi masalah yang disebabkan oleh osilasi (Gambar 3.8.5).

BS 2790 menyatakan bahwa katup tidak-balik harus dipasang pada jalur ini bersama-sama dengan katup berhenti utama, atau katup berhenti utama harus menggabungkan katup tidak-kembali integral.

Standar terkait boiler (UK)

Instrumen hukum 1989 No. 2169 (Sistem tekanan dan peraturan wadah gas yang dapat diangkut 1989) dengan panduan terkait dan kode praktik yang disetujui.

Memastikan distribusi uap yang tepat

Titik awal untuk sistem distribusi adalah rumah boiler, di mana sering nyaman bagi saluran uap boiler untuk berkumpul di manifold uap yang biasanya disebut sebagai header distribusi utama. Ukuran header akan tergantung pada jumlah dan ukuran boiler dan desain sistem distribusi. Di pabrik besar, pendekatan paling praktis adalah mendistribusikan uap melalui pipa bertekanan tinggi di sekitar lokasi.

Distribusi tekanan tinggi umumnya lebih disukai karena mengurangi ukuran pipa relatif terhadap kapasitas dan kecepatan. Kehilangan panas juga dapat dikurangi karena diameter pipa keseluruhan yang lebih rendah. Ini memungkinkan pasokan uap diambil dari pipa utama, baik langsung ke pengguna bertekanan tinggi, atau ke stasiun pereduksi tekanan yang menyediakan uap untuk pengguna lokal dengan tekanan rendah. Header uap di rumah boiler menyediakan titik awal terpusat yang berguna.

Ini memberikan fungsi pemisah tambahan jika pemisah boiler kewalahan, dan sarana untuk memungkinkan boiler yang terpasang berbagi beban sistem distribusi.

Tekanan operasi

Header harus dirancang untuk tekanan operasi boiler dan agar sesuai dengan Peraturan Sistem Tekanan. Penting untuk diingat bahwa standar flange didasarkan pada suhu dan tekanan dan bahwa tekanan yang diijinkan berkurang ketika suhu operasi meningkat.

Misalnya, peringkat PN16 adalah 16 bar pada 120 ° C, tetapi hanya cocok untuk uap jenuh hingga 13,8 bar (198 ° C).

Diameter (198 ° C).

Diameter header harus dihitung dengan kecepatan uap maksimum 15 m / s dalam kondisi beban penuh. Kecepatan rendah penting karena membantu kelembaban yang terperangkap jatuh.

Off-takeout.

Ini harus selalu dari atas header distribusi.
Gravitasi dan kecepatan rendah akan memastikan bahwa setiap kondensat jatuh dan mengalir dari bagian bawah header. Ini memastikan bahwa hanya uap kering yang diekspor ke proses.

Perangkap uap

Adalah penting bahwa kondensat dihapus dari header segera setelah terbentuk. Karena alasan ini, perangkap mekanis, misalnya perangkap mengambang, adalah pilihan terbaik. Jika tajuk adalah titik penangkap pertama setelah boiler lepas, kondensat dapat mengandung partikel sisa dan mungkin berguna untuk mengalirkan steam trap ke bejana blowdown boiler, daripada feedtank boiler.

Share the Post

About the Author

Comments

Comments are closed.

  • Next Post
  • Previous Post