1371蒸汽和冷凝水系统手册
时间：2025-06-28
1371蒸汽和冷凝水系统手册
第13冷凝水的排除失流图—适用于二次侧流体流量和入口温度恒定，出口温度发生变化的状况章节
13.7
失流图 —
1371蒸汽和冷凝水系统手册
第13冷凝水的排除失流图—适用于二次侧流体流量和入口温度恒定，出口温度发生变化的状况
章节13.7
失流图 —
适用于二次侧流量恒定和入口温度恒定、出口温度变化的状况
前面的内容都是在假设二次侧流体出口温度不变的情况下加以讨论的。在某些应用中，二次侧出口温
度随时间不同可能会需要变化，这同样也会影响换热器的负荷并造成换热器失流。
这种二次侧出口温度变化的情况通常会发生在制程应用中，同时也有一些容积式换热器根据环境温度的改变也会改变其二次侧出口温度。
如果换热器二次侧的出口温度（设定温度）最高时所需的热负荷最大，则当设定点温度降低时，热负荷也会随之降低。
从以下的计算可以看出，设定点的降低会增加失流的可能性。一旦知道设计条件，我们不仅可以通过计算，还可以通过失流图来得出设定点降低所造成的影响。例 13.7.1
最初，换热器二次侧的水流量为1.5L/s，经过换热器后从20℃加热至70℃，换热器蒸汽侧入口处安装的压力表显示此时换热器内蒸汽空间的压力为5.2 bar g（Ts=160℃）。设备后冷凝水管向下排放到一个开式的冷凝水集水罐（T(back)=100℃）。
如果二次侧出口的设定点降低到60℃，失流点会发生何种变化，失流时的蒸汽负荷是多少？计算设定点降低所造成的影响
首先根据满负荷时的工作条件采用公式13.2.2计算换热器的温度设计常数（TDC）：
满负荷时的条件：T1 = T2 = TS = 因此：
20℃70℃
160 ℃ (5.2 bar g的饱和蒸汽温度)
TDC = TDC = TDC =
160 - 20140142TDC=1.555
设定点降低时换热器的失流点会发生何种变化？
首先，考虑设定温度为70℃ 时的失流负荷。设计条件为：T1 T2 TS
= = =
20℃70℃160℃100℃
T(背压) =
若二次侧流体流量恒定，可使用公式13.5.1计算失流时的负荷百分比：
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第13冷凝水的排除失流图—适用于二次侧流体流量和入口温度恒定，出口温度发生变化的状况章节13.7
式中:
A = 设定温度为70℃下满负荷时的蒸汽温度(TS)；B = 二次侧流体的出口温度(T2)；D = 背压所对应的饱和蒸汽温度 (T(背压))。 失流负荷百分比 D - B
=
失流负荷百分比 =
100 -70
失流负荷百分比 30
=
×100
失流负荷百分比 = 33.33 (失流系数 0.3333)
设定温度为70℃时
= cp T (kW)
= 1.5kg/s x 4.19 kJ/kg℃ x (70 - 20) ℃ = 314 kW
失流时热负荷 = 0.3333 x 314 kW 失流时热负荷 = 105 kW
冷凝水排向大气环境，大气压力下饱和蒸汽的蒸发焓hfg为2257 kJ/kg.
失流时热负荷 105 kW×3600 s/h
=
失流时热负荷 = 168 kg/h（设定温度为70℃）
然后，考虑设定温度为60℃时的失流负荷。可以使用公式13.2.3可以计算任何负荷下的蒸汽温度：
式中： TS = 蒸汽温度 (℃)；
T2 = 二次侧流体出口温度(60℃)；
TDC = 温度设计常数(1.555)；
T1 = 二次侧流体的入口温度(20℃)。
T (60×1.555)-20s =
T (93.3) - 20s =
Ts = 132℃（设定温度为60℃）
设定温度降为60℃时，我们还是可以利用公式13.5.1计算失流时的负荷百分比：
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第13冷凝水的排除失流图—适用于二次侧流体流量和入口温度恒定，出口温度发生变化的状况
章节13.7
式中:
A = 设定温度为60℃下，满负荷时的蒸汽温度(TS)；B = 二次侧流体的出口温度 (T2)；D = 背压所对应的饱和蒸汽温度 (T(背压))。
设定温度为60℃时
= cp T (kW)
= 1.5kg/s x 4.19 kJ/kg℃ x (60 - 20) ℃= 251 kW
失流时热负荷 = 0.5555 x 251 kW失流时热负荷 = 140 kW
冷凝水排向大气环境，大气压力下饱和蒸汽的蒸发焓hfg为2257 kJ/kg.
140 kW×3600 s/h
失流时热负荷 =
失流时热负荷 = 223 kg/h（设定温度为60℃）
从上面的计算可以看出，当二次侧的设定温度从70℃降为60℃时，失流时的蒸汽负荷从168 kg/h上升到223 kg/h。
因此，对于这些设定温度可能降低的应用，疏水装置如浮球式疏水阀或泵阀组合的选择需要按照设定点较低时的失流工况条件进行选择，这一点非常重要。使用失流图说明设定温度降低造成的影响。
图13.7.1的失流图给出了设定温度为70℃时，二次侧的温度线CB和对应的蒸汽温度线AB。
D - B
失流负荷百分比 =
100 -60
失流负荷百分比 =
40
×100失流负荷百分比 =
失流负荷百分比 = 55.55(失流系数 0.5555)
温度(℃)
热负荷百分比
图13.7.1 满负荷工况 — 设定温度为70℃
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第13冷凝水的排除失流图—适用于二次侧流体流量和入口温度恒定，出口温度发生变化的状况章节13.7
如前所述，一旦运行条件已知，可以通过 …… 此处隐藏：5014字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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