CN106227279B - 蒸汽干度调制系统 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽干度调制系统，包括蒸汽发生器、集气罐以及连接在这两者之间呈并联方式的三条支路，支路Ⅰ中蒸汽发生器与集气罐直接相连为常开状态，支路Ⅱ中设置有增湿装置，支路Ⅲ中设置有除湿装置，集气罐的出气管与用汽设备相接且设有干度计。本发明特点是，各支路的蒸汽在集气罐中汇合，根据干度计实测的蒸汽干度值，切换支路Ⅱ和支路Ⅲ，并通过阀门调节通汽量，即可实现不同比例的干、湿蒸汽混合。另外，信号控制器的添加可实现蒸汽干度的自动检测和调控。将联合式在线管道蒸汽干度计应用到本系统中，可实现制丝生产线关键工段蒸汽质量的在线实时检测。良好的蒸汽品质不仅可以保障烟丝加工质量，提高能量利用率，可有效延长阀件及设备的使用寿命。

Description

蒸汽干度调制系统

技术领域

本发明涉及蒸汽检测与调控，具体是一种蒸汽干度调制系统，利用该调制系统可实现制丝生产线上管道蒸汽干度的在线检测和调控。

背景技术

蒸汽作为一种重要的清洁能源，在工业生产和日常生活中被广泛应用。烟草制丝过程广泛使用饱和蒸汽作为加工介质，生产线设备的正常运行、产品质量与蒸汽品质有极大关系。蒸汽干度为每千克湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数，饱和蒸汽干度是衡量蒸汽品质的重要参数，不同的工序所需蒸汽干度不同。在叶丝滚筒干燥工序，饱和蒸汽作为供热介质，通过间壁换热加热筒壁和热风，为烟丝干燥脱水提供热源，因此，如果使用具有一定过热度的过热蒸汽，可获得较为满意的处理效果；在松散回潮、润叶、HT回潮、加料等工序，饱和蒸汽作为工艺处理介质注入，与在制品直接接触，为其提供高温湿度回潮处理环境，因此使用饱和蒸汽更适合。蒸汽含湿量不稳定，对设备运行工况来说，会造成设备效率得不到有效发挥、控制不稳定，以及水锤等安全问题；对产品质量来说，会带来过程消耗增大，物理质量、感官质量不满足工艺标准要求等诸多问题。

发明内容

本发明的目的正是为解决蒸汽品质对制丝生产线带来的安全隐患及产品质量波动，从建立管道蒸汽含湿量高效便捷检测方法入手，通过蒸汽管道配置优化、蒸汽除湿和增湿装置的设计及综合匹配应用，提出一种蒸汽干度调制系统，对蒸汽品质进行有效测量和准确控制。良好的蒸汽品质不仅可以保障烟丝加工质量，提高能量利用率，还可有效延长阀件及设备的使用寿命

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种蒸汽干度调制系统，包括蒸汽发生器、集气罐以及连接在这两者之间呈并联方式的三条支路，三条支路的通断均通过阀门实现自由切换；支路Ⅰ为蒸汽发生器与集气罐通过管路直接相连，为常开状态，支路Ⅱ中设置有增湿装置及止回阀，支路Ⅲ中设置有除湿装置及止回阀，集气罐的出气管与用汽设备相接，且在该出汽管路上设有干度计。该干度计可实现湿饱和蒸汽的压力、流量、温度、密度和干度的联合及实时在线检测。

在本发明中，所述增湿装置选用减温器对蒸汽进行减温增湿，所述除湿装置选用汽水分离器对蒸汽进行除湿。

该系统中还设有与干度计电连的信号控制器，用于实现蒸汽干度的自动检测和调控，在各支路上均设有由信号控制器控制的调节阀。

更具体的说，本发明的具体工作方式及过程如下：共包括三条支路，支路Ⅰ中从蒸汽发生器出来的蒸汽直接进入集气罐；支路Ⅱ中从蒸汽发生器出来的蒸汽先经由增湿装置进行减温增湿，再通向集气罐；支路Ⅲ中从蒸汽发生器出来的蒸汽先经由除湿装置进行除湿，再通向集气罐。支路Ⅰ为常开状态，支路2和支路3可通过阀门自由切换，根据干度计实测的蒸汽干度值，信号控制器通过调节相关阀门通汽量，可实现蒸汽加湿、蒸汽除湿、不同比例干湿蒸汽混合，实现蒸汽干度的自动检测和调控。

本发明所能达到的有益效果是：

1、本发明因支路2和支路3可以自由切换，根据干度计实测的蒸汽干度值，调节阀门通汽量，可实现蒸汽加湿、蒸汽除湿、不同比例干湿蒸汽混合，提高蒸汽品质。

2、联合式在线管道蒸汽干度计，可实现湿饱和蒸汽的压力、流量、温度、密度和干度的联合测量，并对制丝生产线关键工段管道蒸汽质量进行在线实时检测。

3、本系统因为添加了信号控制器，可实现蒸汽干度的自动检测和调控。

4、本系统在达到有效进行饱和蒸汽的计量，合理调控蒸汽带水量的同时，还可以实现提高设备运行效率及稳定性，提高烟丝产品质量及稳定性，降低过程原料消耗及能源消耗等目的。

附图说明

图1为本发明的结构连接示意图。

图2为本发明的结构连接及控制系统整体示意图。

图3为支路Ⅰ和支路Ⅱ组成的通路一示意图。

图4为支路Ⅰ和支路Ⅲ组成的通路二示意图。

图中：1为蒸汽发生器，2为集气罐，3为增湿装置（即减温器），4为除湿装置（即汽水分离器），5为干度计，6为信号控制器。

具体实施方式

本发明以下结合附图对其结构和连接关系及控制做进一步描述：

如图1、2所示：一种蒸汽干度调制系统，包括蒸汽发生器1、集气罐2以及连接在这两者之间呈并联方式的三条支路，三条支路的通断均通过阀门实现自由切换；支路Ⅰ为蒸汽发生器1与集气罐2通过管路直接相连，为常开状态，支路Ⅱ中设置有增湿装置3（即减温器）及止回阀，支路Ⅲ中设置有除湿装置4（即汽水分离器）及止回阀，集气罐的出气管与用汽设备相接，且在该出气管路上设有干度计5。该干度计可实现湿饱和蒸汽的压力、流量、温度、密度和干度的联合及实时在线检测。该系统中还设有与干度计5电连的信号控制器6，用于实现蒸汽干度的自动检测和调控，在各支路上均设有由信号控制器控制的调节阀。

本发明以下结合附图对其工作状态做进一步描述：

实施例1：

如图3所示，该通路由支路Ⅰ和支路Ⅱ组成，主要目的是降低蒸汽干度，由蒸汽发生器出来的蒸汽一部分经由减温器进行减温增湿，另一部分直接通向集气罐与从减温器出来的蒸汽汇合。从集气罐出来的蒸汽，先经干度计测量，随后进入用汽设备。

实施例2：

如图4所示，该通路由支路Ⅰ和支路Ⅲ组成，主要目的是提高蒸汽干度，蒸汽一部分进入汽水分离器，使蒸汽干度提高，并与蒸汽发生器出来的蒸汽在集气罐中进行汇合。从集气罐出来的蒸汽，先经干度计测量，随后进入用汽设备。

通过对管道蒸汽干度调控测量系统各个设备、管道、管件和阀门进行选择，确立了详细的管道蒸汽干度调制测量系统，如图1所示。该系统由蒸汽发生器、减温器、汽水分离器、集气罐、干度计、信号控制器及配套蒸汽管道组成。

通过上述技术方案，可实现蒸汽干度的检测和有效控制。当蒸汽送往松散回潮等蒸汽干度要求低的工序时，开通支路Ⅰ和支路Ⅱ，关闭支路Ⅲ，对管道蒸汽进行增湿处理，从而获得较湿蒸汽。当蒸汽送往叶丝滚筒干燥等蒸汽干度要求高的工序时，开通支路Ⅰ和支路Ⅲ，关闭支路Ⅱ，对管道蒸汽进行除湿处理，从而获得较干蒸汽。总之，支路Ⅰ处于常开状态，根据干度计实测的蒸汽干度值与用汽设备所需干度值比较，不断切换支路Ⅱ和支路Ⅲ，并通过阀门调节通汽量，实现不同比例蒸汽干度的混合。干、湿蒸汽在集汽罐内充分混合缓冲，经由蒸汽干度计测量后进入用汽设备。在集气罐的出口管道上安装有干度计，可测量饱和蒸汽的压力、流量、温度、密度和干度，将处理后的干度，流量，温度等信号传送到信号控制器，通过与预先设定好的干度、流量、温度信号比较，分别发出反馈信号，控制电动调节阀，调节各支路流量大小，使输出蒸汽的干度，流量，温度达到指定要求，从而实现蒸汽干度的自动检测和调控。表1和表3为蒸汽发生器产生的蒸汽经由支路Ⅰ和支路Ⅱ调制后得到的数据，表2为支路Ⅰ中减温器通入的冷却水参数。可知，蒸汽经由支路Ⅰ增湿后蒸汽干度可降低10.0%~11.0%；蒸汽经由支路Ⅱ除湿后蒸汽干度可提升15.0%~22.9%。

表1 入口蒸汽

		流量（kg/s）	温度(K)	压力(MPa)	干度x
							1	90	432.01	0.6	1.00
支路Ⅰ	2	90	453.15	0.5	1.00
							3	90	425.00	0.5	0.90
	4	100	433.15	0.638	0.70
						支路Ⅱ	5	100	423.15	0.491	0.80
	6	100	413.15	0.374	0.75

表2 冷却水

		流量(kg/s)	温度(K)	压力（Mpa）
						1	10	293.15	0.1
支路Ⅰ	2	10	293.15	0.1
						3	10	293.15	0.1

表3 出口蒸汽

		流量（kg/s）	温度(K)	压力(MPa)	干度x
							1	100	399.15	0.249	0.89
支路Ⅰ	2	100	418.15	0.433	0.90
							3	100	403.15	0.279	0.81
	4	81.1	428.15	0.294	0.86
						支路Ⅱ	5	87.4	418.15	0.433	0.92
	6	84.25	413.15	0.374	0.89

Claims (2)

1.一种蒸汽干度调制系统，其特征在于，包括蒸汽发生器、集气罐以及连接在这两者之间呈并联方式的三条支路，三条支路的通断均通过阀门实现自由切换；支路Ⅰ为蒸汽发生器与集气罐通过管路直接相连，为常开状态；支路Ⅱ中设置有增湿装置及止回阀，所述增湿装置选用减温器对蒸汽进行减温增湿；支路Ⅲ中设置有除湿装置及止回阀，集气罐的出气管与用汽设备相接，且在该出气管管路上设有干度计，该干度计可实现出气管管路中蒸汽的压力、流量、温度、密度和干度的联合及实时在线检测；该系统中还设有与干度计电连的信号控制器，用于实现蒸汽干度的自动检测和调控，在各支路上均设有由信号控制器控制的调节阀。

2.根据权利要求1所述的蒸汽干度调制系统，其特征在于，所述除湿装置选用汽水分离器对蒸汽进行除湿。