蒸汽水浴式减温减压装置的应用

蒸汽使用状态分为过热蒸汽和饱和蒸汽，设备换热分为直接换热和间接换热。过热蒸汽主要用于汽轮机产生动力，饱和蒸汽直接换热的用途是纺织印染厂长丝和布料的预处理；间接换热的用途很多，化工厂反应釜加热、蒸馏塔换热、精馏塔换热，精密电子厂车间空气调节，轮胎厂压机成型，纺织印染厂气流缸和溢流缸的印染，定型机的定型，造纸厂造纸机烘干，制药厂换热器换热，石化厂蒸汽伴热管加热等。

饱和蒸汽在100℃的蒸发潜热很高为2257kJ/kg，而同温度下过热蒸汽全热仅比饱和状态下多51kJ/kg，因此饱和蒸汽的潜热热值高，利用价值大。

大多数换热设备都是按照饱和蒸汽的特征去设计生产的。设备生产如果使用过热蒸汽比同压力下饱和蒸汽的温度要高很多，而过高的温度会加速设备内部结垢现象；更严重的是过热蒸汽使换热设备内温度不均，温度波动大，形成应力，造成设备变形、焊缝开裂、设备内漏、管道泄漏、阀门损坏，缩短换热设备的使用寿命。

饱和蒸汽的换热效率比过热蒸汽的高，同样工序的换热时间更短，物料受热更均匀，产品质量更稳定。

过热蒸汽进入换热器内部首先要发生相变转为饱和蒸汽，过热蒸汽的传热系数较低为50W/(㎡.℃)，到达饱和温度点需要一定的时间，生产工艺时间会加长。

饱和蒸汽进入换热器内部换热，饱和蒸汽的传热系数很高为1200W/(㎡.℃)，生产工艺时间比过热蒸汽要短。

总之，过热蒸汽容易结垢阻碍热传导，在传热方面比饱和蒸汽效率要低，相同换热量的情况下，过热蒸汽比饱和蒸汽需要更大的换热面积。同一道工序的生产时间过热蒸汽要比饱和蒸汽要长，过热蒸汽使用量要比饱和蒸汽多。
对于按照饱和蒸汽设计的设备，使用过热蒸汽非常不恰当。过热蒸汽必须经过减温减压变为工艺相匹配的饱和蒸汽，目前市场上常用的减温减压器为文丘里式减温减压器，但存在的缺点是无法适应客户多变的生产环境。如果用户过热蒸汽流量过大，而喷淋水的流量不变或者变小，产生的蒸汽仍然为过热蒸汽达不到减温减压的目的；如果蒸汽的流量过小，而喷淋水的流量不变，蒸汽带水变湿，干度偏低影响蒸汽的品质。文丘里式减温减压器，受压力、流量等因素的影响波动较大，设备稳定性差，控制易失效，维护成本高。
晟德亿研发的水浴式减温减压系统有效的弥补文丘里式减温减压器不足之处。设备主体（减温减压器）材料为低碳合金钢，使用寿命长可达10年；采用PLC全自动无人值守运行，恒温恒压控制，降低管理成本；罐体内部空间大，气液两相分离彻底，易生成高品质饱和蒸汽，蒸汽干度可达到 98%以上；蒸汽供应量可在0%-100%范围内，精确调节；系统综合节能率在5%-15%左右；设备主体为非标产品，可根据客户需求设计工艺、制造产品。
水浴式减温减压系统的应用案例：山东省寿光市天成精细化工厂热力管道输送压力1MPa-1.2MPa（绝压）、286℃的过热蒸汽。精馏塔使用过热蒸汽换热造成换热时间较长，换热效率较低，蒸汽用量较大。按照“高温过热输送、低压饱和使用”的原则，所以需要做减温减压与用汽设备的工艺参数相匹配。因为换热设备的设计都是按照饱和蒸汽压力温度来设计的，长期使用过热蒸汽会使换热设备的应力发生变化，设备管道变脆减少使用寿命，造成人员安全风险。换热结束后的低温冷凝水经过疏水阀排出用于供暖设备使用。现有疏水阀存在蒸汽泄漏，造成能源浪费。
精馏塔前安装晟德亿水浴式减温减压系统，使蒸汽压力温度与工艺参数相匹配，消除设备应力，减少维修成本，提高设备使用安全性，延长设备使用寿命。疏水阀更换晟德亿节能型疏水系统（疏水阀组），减少蒸汽泄漏做到“排水阻汽”。
精馏塔入口处做水浴式减温减压系统；原有疏水阀更换为晟德亿节能型疏水系统（疏水阀组）。本方案改造后，水浴式减温减压系统预计蒸汽节能达到9.73%，冷凝水疏水系统防泄漏率为3%，（按蒸汽耗量3.7t/小时蒸汽，价格按230元/t，年生产运行时间按照7500小时计算）。
水浴式减温减压系统：3.7×7500×230×9.73%＝621017（元／年）
冷凝水疏水系统（防泄漏率）：3.7×7500×230×3%=191475（元／年）
两大系统综合节能收益：621017-3885（水泵运行成本）+191475=808607（元／年）
以生成0.8MPa饱和蒸汽为标准，
计算折标系数：2768.93÷29307=0.0945tce/t   
标准煤节约量计算：0.0945×3.7×7500×12.73%=334tce/a
国家标准：节约1kg标准煤=减排2.493kgC02=减排0.68kg标准碳
二氧化碳（C02）减排量计算：334tce/a×2.493=833tce/a

标准碳减排量计算：334tce/a×0.68=227tce/a

水浴式减温减压系统和固定流道式闪蒸系统连接使用，可以利用闪蒸系统闪蒸后的80℃低温冷凝水做水浴式减温减压系统补水，新增的蒸汽量更多，冷凝水的利用率也大大提升。江苏三房巷集团有限公司的长纤维烘缸、江苏恒宇纺织集团恒宇印染有限公司的定型机都采用水浴式减温减压系统和固定流道式闪蒸系统两大系统连接使用，蒸汽节能率高，碳减排量可观，改造项目已进入苏州市低碳环保试点推广计划。

水浴式减温减压系统解决用汽设备压力波动大、温控不稳定、产品质量差、能耗偏高、生产设备运行安全等问题。

图片5为苏州晟德亿节能环保科技有限公司生产水浴式减温减压器的产品展示