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1、连辉瑞凝水回收系统设计连辉瑞凝水回收系统设计 大连辉瑞制药有限公司坐落在大连市经济技术开发区内，该公司建厂时由于规模相对较小，设计的蒸 汽系统（工艺用汽和采暖用汽）没有考虑凝结水的回收，随着公司的发展，建筑面积的增多，在市政府大 幅提高水增容费的政策导向下，以及人们环保、节水、节能意识的提高，业主决定在新建4500m2 工程楼 的同时对全厂凝水系统进行回收改造。 1998 年 45 月间，大连辉瑞制药有限公司委托我院进行全厂凝水回收系统设计，本工程设计范围包 括以下三部分： 凝结水回收泵站系统。六个凝结水回收泵站的设备平断面布置图及安装详图。 管道系统。各凝结水回收泵站到锅炉冷凝水储存水箱的管
2、道布置及详图（包括室内室外架空地沟 的管道）。 锅炉房内冷凝水储水箱系统。包括冷凝水箱接管系统修改保温改换热水泵（到除氧器的），工程 楼冷凝水的回收等，平断面图及局部详图。 2 2回收设备技术经济比较回收设备技术经济比较 本工程难点在于各建筑物内所用蒸汽压力差别较大，在原有建筑物内布置凝结水回收设备困难，特别 是制药厂对设备的安全性，可靠性要求较高，这就要求凝水回收设备安全，可靠，运行简便，稳定。改造 后要体现出节水、节能的特点。同时，拟定方案时要考虑到本工程用蒸汽作动力源比用电方便，设备占地 要少，要求易于施工等因素。 2.12.1 回收设备技术分析回收设备技术分析 长期以来，由于蒸汽疏水设
3、备质量不过关或由于选型不当，疏水阀安装上之后，不是疏水不畅，就是跑 冒滴漏严重，成为企业的文明生产的严重隐患。不仅如此，在冷凝水回收系统中，还可能由于一些低质量 的疏水阀有很高的泄漏率，往往会造成冷凝水回水管线压力过高，影响其它疏水阀的正常工作，造成凝结 水不能回收，甚至影响生产，导致更大的能源浪费。可见蒸汽管网系统中，解决了疏水阀和凝结水回收装 置等设备质量问题，就等于抓住了解决问题的关键。 阿姆斯壮国际公司是世界著名的蒸汽管网设备生产商，它的发展至今已经有近百年的历史。在不断的 更新和适应市场的过程中，形成了其独到的的产品性能：加工精密，设计合理，蒸汽泄漏率低（ 3）， 运行可靠。下面就其
4、疏水阀和凝结水回收装置的技术参数及特点与国内产品做一比较 2.1.1 疏水阀的比较 目前厂家所普遍采用的热静力型疏水阀，不能达到温度要求，因此只能排放掉一部分蒸汽。这样不但浪 费了大量蒸汽，而且使得罐区周围一年四季都是蒸汽笼罩，特别是冬季，泄漏的蒸汽更多。这不仅浪费了 能源，同时也造成了环境污染。是与当今文明生产的要求很不协调的。 倒置桶型型疏水器是美国阿姆斯壮公司专利产品，其特点具有耐磨损，耐腐蚀，耐水击特性；在背压 时也可正常工作；能够连续排放空气和二氧化碳；运行工作可靠，免除污物的困扰；无蒸汽损失蒸汽泄 露率 3远远低于 5%的允许泄露率；独特的自我清洗作用。 原理：根据蒸汽和水比重不同
5、进行工作。 工作压力：0- 18.6Mpa, 最高温度：538，排量：0- 9072Kg/h； 材质：内件不锈钢，阀体铸铁，不锈钢，锻钢，锻钢。 2.1.2 凝结水自动回收泵的比较 阿姆斯壮凝结水自动泵是专门为高温凝结水的加压回收所设计。适用场合：适用常压或带压（真空 0.7Mpa）高温热水的自动加压泵，狭窄的场地，真空疏水。特点：无汽蚀，无土建，无维修，无配电，无 密封损坏和泄漏。设备性能比较见表 1 表 1 阿姆斯壮凝结水自动回收泵与普通泵比较 特性Armstrong 凝结水自动回收机组其他类型回收装置 动力源蒸气电 耗能低高 安装简单,只需管工一种专业,无土建即需管工又需电工且需建造泵房
6、 维护设备采用自动工作,无需专人维护 需要专人定期维护及清洗储罐 寿命连续使用可达 6 年以上因汽蚀造成一般使用寿命为 12 年 备件无需配置额外配置备用泵、叶片及轴封 控制形式设备本体实现自动控制 需专门自控系统操作,结构复杂不可 靠 使用效果无蒸汽及冷凝水泄露因汽蚀造成漏汽跑水 可靠性与工厂蒸汽源同步若停电,不能工作,造成冷凝水溢流 故障处理可不停机更换机件必须停汽停电停工更换 经过设备性能比较后，选用了阿姆斯壮公司生产的凝水自动泵（双泵）和疏水阀。根据建筑物分布及 蒸汽压力的不同设了六个泵站。（见图 1） 图 1建筑物分布及泵站平面图 各泵站技术参数见表 2 表 2 各泵站技术参数 回水
7、泵 站编号 凝 结 水 量 (kg/h) 蒸汽压力 (Mpa) 自动泵 型号 背压 (Mpa) 单 台 流 量 x 台数(kg/h) 备注 1#7200.35PT-204x20.30635x2室内布置（双泵） 2#42400.6PT-317x20.303650x2室内布置（双泵） 3#10200.35PT-204x20.30635x2室内布置（双泵） 4#34600.6PT-312x10.303650x1室内布置（单泵） 5#34800.35PT-308x20.302270x2室外布置（双泵） 6#2700.35PT-204x10.30635x1地沟内布置（单 泵） 工程楼 4500就地回收
8、2.22.2 凝水回收设备的经济性比较凝水回收设备的经济性比较 2.2.1 节水分析 回收的凝结水总量为六个泵站加上工程楼的凝结水量，具体为： 720+4240+1020+3460+3480+270+4500=17690(kg/h)=17.69(吨/h) 每年按照运行三个月计算（冬季采暖用量）： 3*30*24*17.69=38210(吨/年) 可见，对全厂凝水系统进行回收改造后，每年可以节约用水 3.8 万吨， 这在全球淡水日益紧张的今天， 对保护环境，合理利用资源是非常有利的。 2.2.2 节能分析 在蒸汽系统中，最有效的节能方法是合理利用所有有价值的热能，随压力的不同，存在于疏水器内的
9、凝结水含有从锅炉中带来的约 20%的显热热能。 有效回收凝结水可以减少以下成本： 、减少预热补水所节约的燃料/能源成本 、锅炉补水及污水处理所需费用 、锅炉水的化学处理费用 根据对国内 7090的冷凝水价格测算，价格最低也要达到 1215 元/吨。 全年回收冷凝水量 3.8 万吨折合：38000 12 =45,6000.00 元 (约 45 万元人民币) 降低蒸汽泄漏率折算 国标规定蒸汽疏水阀泄漏率应小于 5%，同时所有疏水阀完好率达到 90%即为合格。冷凝水回收量按蒸 汽用量的 80%计算，其蒸汽用量为 17.69/0.8=22.1 吨/h 根据新安装的阿姆斯壮疏水阀的使用情况，蒸汽泄漏率
10、3，每小时可以节约 1 吨蒸汽。每年则可节 约蒸汽： 每小时节约蒸汽量 = 22.1 5%= 1 吨/h 每月节约蒸汽量 = 1.0 24 30 = 720 吨/月 每年按照运行三个月计算（冬季采暖用量） 全年节约蒸汽量 = 720 3 = 2160 吨/年 国内每吨蒸汽价格为：80110 元，安装 Armstrong 疏水阀一年节约蒸汽 2160 吨折合：2160 100 = 21,6000.00 元（21.6 万元人民币） 回收冷凝水所需能源 阿姆斯壮冷凝水自动回收泵采用蒸汽或压缩空气为动力，回收 1 吨冷凝水只消耗蒸汽 23 公斤。 回收 3.8 万吨冷凝水消耗蒸汽量 = 38000 0
11、.003 =114 吨 回收 3.8 万吨冷凝水消耗蒸汽折合：114 100 = 1,1400.00 元（1.14 万元人民币） 当年效益， 节约蒸汽价值 21.6万元+回收冷凝水价值 45 万元 回收3.8 万吨冷凝水消耗蒸汽价值 1.14 万元 = 65 万元人民币。 该冷凝水回收系统的初投资在 70 万元以内（这比业主预想的要少），在一年运行期内，就可以节省 65 万元。可见蒸汽系统的冷凝水回收，效益是十分可观的。 3.3. 回收方案回收方案 由于 1#，3#，5#，6#泵站的操作蒸汽压力为 0.35Mpa，2#，4#泵站为 0.6Mpa，为了避免不同操作压力 的干扰，凝水回收管系分成二
12、个不同压力系统，在各个回收泵站的凝水自动泵前，一律加设扩容装置。 为了避免系统的总回收水箱冒汽， 在水箱内增加水喷淋旁路， 并在总排大气管道上加特制的消汽装置。 全厂凝水回收系统如图 2，凝水自动泵配管如图 3 所示 4.4. 投入使用后的效果投入使用后的效果 大连辉瑞制药公司凝水回收系统 98 年 9 月施工完毕，当年投入使用，施工和试运过程很顺利，各回 收点蒸汽基本可回收，运行顺畅，总回水箱处冒汽很少，业主对此系统比较满意。现把这一实例介绍给同 行，供同行共同探讨。 图 2全厂凝水回收系统如图 1冷凝水罐，2热水加压泵，3热水流量计，4流量调节阀 图 3凝水自动泵配管图 1凝结水自动泵 2消汽装置 3膨胀罐 4疏水器 5逆止阀 6流量调节阀 7截止阀 8过滤器 9压力表 10温度计 11橡胶垫 12放水阀