[Antipod 66]

обращаюсь именно на технологическую часть форума, т.к. нужны по большей части теоретические знания о процессах
Имеется конденсатопровод, на расстоянии 500 метров в его конце атмосферный конденсатный бак, идет спор насчет расчетной температуры этого бака: принять 100 гр. или выше.
Получается, что кондесат водяного пара поступает в кондесатопровод с параметрами 1,5 МПа изб. и температурой 200 гр как жидкость, после конденсатоотводчика.
Какая будет температура пара вторичного вскипания, который придет в бак вместе с конденсатом? Если не учитывать потери через изоляцию.
Получается, что конденсат будет кипеть и остывать, пар который выделиться вначале из конденсата 200 гр будет иметь температуру 200 гр, который в конце выделиться из конденсата температурой 105 гр будет иметь температуру 105 гр и так далее. Или нет?
Потом весь это пар перемешается. Так же если сдросселировать пар с давления 1,5 МПа до атм. получается что он остынет примерно на 30 гр.Это как то надо учесть?
Забил в Хайсис с пакетом NBS steam, пустил этот конденсат на сепаратор с перепадом 1,5 МПа, он показывает пар и конденсат с температурой 100 гр.
И вообще есть взять скороварку нагреть воду на 200 гр и открыть при атм давлении, какая будет температура пара вторичного вскипания? Соответсвующая атм давлению или соответствующая температуре перегретой жидкости которая кипит?

[Artchem]

Конденсат при температуре пара 201,4 °C и давлении 16 бар (абс) имеет теплоту в количестве 205, 1 ккал/кг. Если его выпускать в открытую систему имеющую абсолютное давлении 1 бар, то теплосодержание конденсата сразу же уменьшится до 99,7 ккал/кг. Избыток теплоты в количестве 105,4 ккал/кг вызовет вторичное вскипание части конденсата. Количество образующегося вторичного пара будет 19,5 % от количества конденсата. При этом температура жидкости будет снижаться, пока не достигнет точки насыщения 100 °C. Этот процесс начнется сразу же после конденсатоотводчика при сбросе в конденсатопровод под атмосферным давлением. Температура в атмосферном конденсатном баке должна быть 100 градусов.

Перечитав Касаткина. Кажется так

[Foxson]

Касаткин это хорошо (правда я не в курсе кто это). Конденсат воды при атм давлении не может иметь темп выше 100 град. Но есть одно НО: сечение для выхода пара-тумана должно быть достаточным (иметь малое аэродинамическое сопротивление). Те ваша задача сводится к определению давления в баке (оно будет выше атмосферного) на сколько выше - нужно считать расход "выпара" и аэродинамическое сопротивление по фактической геометрии выпарной трубы. Если она слишком заужена или слишком кривая давление в баке может быть существенно выше атмосферного. Определив аэродинамическое сопротивление выпарной трубы (на макс расходе) - определите давление в баке - по давлению определите температуру (по таблице вода на линии насыщения). Где-то примерно так. Те температура воды в баке будет выше 100 град, но температура стенки может быть и ниже (за счёт теплопотерь). 

[Rattlin]

Может это поможет?

[Antipod 66]

Напомню, вопрос касался именно температуры пара вторичного вскипания, а не жидкой фазы
рассмотрим две гипотетических ситуации
разогреваем воду в скороварке до 200 гр и 1,5 МПа
1. Резко открываем скороварку (аналогично случаю когда конденсат сразу после конденсатоотводчика попадает в конденсатный бак).
Согласно ответов выше, если я верно их интерпретирую, температура пара будет 100 гр.
2. На такой же скороварке откроем клапан и начнем травить пар со снижением давления 0,1 МПа например в 1 мин.(аналогично случаю когда конденсат постепенно теряет давления проходя по длинному трубопроводу)
Мы будем получать пар в скороварке с  температурой насыщения соответствующей давлению в ней, то есть вначале стравливания температура пара в скороварке будет 200 гр, в конце стравливания 100 гр.
Температура этого пара при выходе в атмосферу из клапана скороварки будет падать от дросселировании (расширения), что можно рассчитать, как это делается обычно для РОУ. То есть пар будет выходить с температурой выше температуры 100 гр. : примерно 160...100 гр.

Теперь вопрос
Есть ли ошибка в такой логике?

[Shvet]

Согласно ответов выше, если я верно их интерпретирую, температура пара будет 100 гр.

Неверно интерпретируете. Если резко открыть скороварку, то процесс будет неустоявшимся. Это значит, что пар и вода не будут в равновесном состоянии. Если резко открыть крышку, то Т пара будет 200°С минус ΔТ от дросселирования.

Мы будем получать пар в скороварке с  температурой насыщения соответствующей давлению в ней, то есть вначале стравливания температура пара в скороварке будет 200 гр, в конце стравливания 100 гр.

ВЕрно.

Температура этого пара при выходе в атмосферу из клапана скороварки будет падать от дросселировании (расширения), что можно рассчитать, как это делается обычно для РОУ. То есть пар будет выходить с температурой выше температуры 100 гр. : примерно 160...100 гр.

Непонятно написано. Какую стадию Вы подразумеваете? Стравливание при 1,5 МПаи или стравливание при 0 МПаи?

На самом деле процесс немного сложнее. В соответствии с законом Бернулли в сечении отверстия выхода из скороварки давление, а следовательно и температура, будут немного ниже 0 МПаи и 100 °С.

Есть ли ошибка в такой логике?

Ошибка есть. Вы смешиваете два разных процесса:
- резкое открытие крышки скороварки, когда вода и пар в неравновесном состоянии (неустоявшийся процесс)
- вторичное вскипание воды в клапане конденсатоотводчика, когда пар и вода в равновесном состоянии (устоявшийся процесс)

В общем виде ответ следующий - когда вода и пар находятся в равновесном состоянии (скорость разделения фаз принебрежительно мала по отношению к скорости тепло- и массообмена между фазами), то температура и воды, и пара будут соответствовать точке температура-давление на кривой насыщения. В точный расчёт нужно вводить поправки на состав пара (содержание инертов), состав воды (содержание электролитов), наличие третьей фазы (содержание нефтепродуктов), отклонение от термодинамического равновесия (тепло- и массообмен) и статическое давление (уравнение Бернулли).

Свойства пара очень хорошо изучены. Существует большое количество таблиц, номограмм, графиков и калькуляторов (мобильные версии поищите в AppStore или GooglePlay).

Касаткин это хорошо (правда я не в курсе кто это).

Просто когда-то давно один авторитетный мужик . Стариков в совковых политехах учили по нему. Сейчас старики сами стали преподами в универах и по-накатанной продолжают читать процессы и аппараты химтехнологии по нему.

обращаюсь именно на технологическую часть форума, т.к. нужны по большей части теоретические знания о процессах

Смеяться или плакать? Законы термодинамики одинаковые на кафедре теплотехники и на кафедре химтехнологии. Почему технологи должны знать поведение воды лучше теплотехников? Может всё-таки лучше спросить на профильных форумах?

идет спор насчет расчетной температуры этого бака: принять 100 гр. или выше.

Если бак с организованным сбросом, то конечно выше. Давление в баке немного выше атмосферного из-за сопротивления сбросной трубы. Про это Вам пытается сказать Foxson.
Если бак с без верхней крышки (открытое зеркало воды), то 100°С достаточно.

Получается, что кондесат водяного пара поступает в кондесатопровод с параметрами 1,5 МПа изб. и температурой 200 гр как жидкость, после конденсатоотводчика.

Ошибка. На входе в седло конденсатоотводчика жидкость (15МПаи@200°С). Вода вскипает в седле при дросселировании. На выходе из седла конденсатоотводчика паро-конденсатная смесь. В конденсатопровод поступает уже паро-конденсатная смесь.

Какая будет температура пара вторичного вскипания, который придет в бак вместе с конденсатом?

Температура соответствует точке температура-давление на кривой насыщения. Зависит от давления в баке. Давление в баке зависит от сопротивления сбросной трубы.

Получается, что конденсат будет кипеть и остывать, пар который выделиться вначале из конденсата 200 гр будет иметь температуру 200 гр, который в конце выделиться из конденсата температурой 105 гр будет иметь температуру 105 гр и так далее. Или нет?

ВЕрно.

Потом весь это пар перемешается.

Фактически немного да, но в расчётах нет. Условно принимают, что в конденсатопроводе идеальное смешение. Пар и конденсат (условно) находятся в равновесном состоянии по тепло- и массообмену. Соответственно энтальпию учитывают для паро-конденсатной смеси суммарно, не разделяя на энтальпию пара 1,5 МПаи и энтальпию пара 0 МПаи.
Отклонение от реальности обычно не оказывает заметного влияния на результат. Неравновесность вскипания/конденсации вообще очень редко где учитывают и если учитывают, то "на глазок".

[Foxson]

То есть пар будет выходить с температурой выше температуры 100 гр. : примерно 160...100 гр.

выходить по выпарной трубе пар может с любой температурой (к клапану скороварки нужно приделать трубку) , а вот при атмосферном давлении он будет 100 градусов практически мгновенно (за счёт конденсации). Это мы и видим в опытах со скороваркой: не забываем что пар человек видеть не может (мы живём в водяном паре атмосферы) - мы видим водяной туман (мелкодисперсная жидкая фаза воды).
Но всё происходит не как в скороварке:пар из тр пр попадает в водяное пространство бака и конденсируется за счёт понижения давления, часть пара из бака- расширителя с температурой близкой к 100 град идёт по выпарной трубе ( за счёт разности давлений, в баке давление чуть выше) в которой давление понижается до атмосферного (на самом обрезе трубы). С постепенным понижением давления происходит постепенная конденсация и охлаждение (скрытая теплота парообразования-конденсации). При наличии влагоуловителей в выпарной трубе основная часть конденсата возвращается в расширительный бак. Снова повторю вся задача сводится к определению разности давлений атмосферы и расширительного бака.
На самом деле пар может начать конденсироваться ещё на подходе к баку, в пароподводящей трубе давление тоже постепенно понижается. Обычно так и происходит, иначе резкое изменение давления приводило бы к значительному акустическому эффекту. При неправильном расчёте тепло-массового баланса бака (недостаточном объёме бака и диаметре выпарной трубы) вся система может встать под значительное давление и получим акустический эффект на срезе выпарной трубы и потери конденсата.

[Ацетон]

На самом деле пар может начать конденсироваться ещё на подходе к баку, в пароподводящей трубе давление тоже постепенно понижается

За счет чего будет конденсация если процесс адиабатный? По трубе течет пароконденсатная смесь, за счет потерь давления на трение и местных сопротивлений, устанавливается градиент давления направленный против потока. Т.е. в точке присоединения к баку давление будет ниже чем в точке выхода из  конденсатоотводчика. Потерями тепла через тепловую изоляцию пренебрегаем (как выше уже сказал что адиабатный процесс). Считаем, что фазы находятся в состоянии полного термодинамического равновесия (про то что пишет уважаемый Shvet). Энтальпия смеси пара и конденсата постоянна. За счет снижения давления паросодержание  потока будет непрерывно увеличиваться, скорость потока будет также увеличиваться.

[Foxson]

В моём "опусе" есть слово может. За счёт чего: при расширении (уменьшении давления) газы (пар) понижают свою температуру. Вы правильно пишете - скорость потока пара будет возрастать, за счёт чего - за счёт внутренней тепловой энергии пара. В зависимости от темп и давл конечная точка расширения может оказаться ниже линии насыщения в области влажного пара. Если возьмёте https://ru.wikipedia.org/wiki/H,_s-%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0 то мои россказни будут более понятны.   

[Antipod 66]

я спрашивал ранее на профильном форуме АВОК, было 5 ответов, вопрос остался открым.
у меня ситуация реальная время идет бак изготавливают
вначале заказали конденсатный бак на 100 гр и давление атм.
потом когда задумались поставщик согласился без изменения конструктива поднять до 120 гр и 0,02 МПа
трубу выпара приняли 100 мм
весь кип бака заказали на расч. темп. 200 гр
предлагаю абстрагироваться от мелочей, которые влияют, но их влияние будет не существенно в целом.
Итог мне представляется следующим.
В конденсатопроводе будет образовываться пар вторичного вскипания температурой примерно от 200 гр до 100 гр взависимости от близости к баку
Это все можно условно считать примерно однородным потоком.
Как мне посчитать температуру этого потока в конце на выходе в бак если принять атм. давление в баке?
как усреднить температуру пара, который образуется вначале и в конце, нужно учитывать дросселирование?
Ведь если например пар 200 гр образуется из конденсата температурой 200 гр при давлении не 1,5 МПа, а давлении равному противодавлению конденсатопровода, например 0,2 Мпа, то дросселирование будет очень мало с 0,2 до 0 пар 200 гр остынет не значительно..
У меня получается что какая энтальпия вошла такая и вышла, как ее разделить на пар/жидкость при каких температурах её принимать из талицы?
Если считать это все однородным потоком с одной температурой, то вода при атм. не может быть выше 100 гр, к концу трубы будет давление очень близкое к атм., тогда и пар надо считать 100 гр.?
получается Хайсис прав можно брать бак на 100 гр, если нет сопротивления дыхательной линии например?

[Foxson]

для антипода. вообще чаще используют несколько иную схему: дренажи отводят в расширитель (в вашем случае расчитаный на 15 ат и 200 гр), а уже с него через гидрозатвор самотёком конденсат идёт в дренажный накопительный бак, который связан с атмосферой через выпарную трубу.

[Antipod 66]

спиракс не согласен с однородностью потока

Глава 14.3
Определение диаметра конденсатного трубопровода

Из этого следует, что двухфазный поток в конденсатопроводе за конденсатоотводчиком почти целиком состоит из пара, поэтому имеет смысл, выбирая его диаметр, производить расчёты не на основе сравнительно малого объёма конденсата, а на основе вероятных скоростей движения пара. Если выбрать трубопровод слишком малого диаметра, скорость движения пара вторичного вскипания увеличится, значит, увеличится и противодавление. Это может привести к гидравлическому удару, снижению пропускной способности конденсатоотводчика и даже подтоплению оборудования конден-сатом.
Диаметр паропровода определяется исходя из максимально допустимой скорости пара. Скорость сухого насыщенного пара не должна превышать 40 м/с. Скорость влажного пара должна быть еще ниже (от 15 до 20 м/с), так как он содержит влагу, которая при высоких скоростях может вызывать эрозию и повредить трубопроводную арматуру.
Конденсатопровод за конденсатоотводчиком можно рассматривать как паропровод, по которому течет влажный пар. Поэтому его диаметр рассчитывается с учетом приведённых выше скоростей.
Определять диаметр конденсатопровода за конденсатоотводчиком достаточно сложно. Это связано с тем, что поток среды в них двухфазный. На практике невозможно (а часто и не нужно) определить точное состояние потока в конденсатопроводе.

[Shvet]

В конденсатопроводе будет образовываться пар вторичного вскипания температурой примерно от 200 гр до 100 гр взависимости от близости к баку

ВЕрно

Это все можно условно считать примерно однородным потоком.

ВЕрно

Как мне посчитать температуру этого потока в конце на выходе в бак если принять атм. давление в баке?

Пренебречь инертными газами в паро-конденсатной смеси и принять температуру потока на входе в бак равной температуре насыщения при 0 МПаи, и равной в свою очередь 100°С.

как усреднить температуру пара, который образуется вначале и в конце,

Вопрос не понятен. С какой целью усреднять температуры?
Если для выбора расчётной и рабочей температуры стенки трубопровода и изоляции, то это вопрос в области политики компании. Обычно эти вопросы решает разработчик политики - главный технолог (у Вас главный энергетик), главспец, начотдела, рукгруппы и т.д.
Если для расчёта гидравлики и выбора DN конденсатопровода, то усреднять нельзя. Конденсатопровод должен быть посчитан:
- или на основании грубых методик, например см. ВСН 2-82 (результат на совести рассчитывающего)
- или на основании точных расчётов с минимальной длинной расчётных участков

нужно учитывать дросселирование?

При расчёте доли отгона нужно.
При расчёте температуры пара в паро-конденсатном потоке не нужно. Она будет определяться статическим давлением в конкретной точке конденсатопровода (не полным давлением, а только статическим!). В соответствии с законом Бернулли статическое давление в трубопроводе зависит не только от гидравлики и вторичного вскипания конденсата, но и от скорости паро-конденсатной смеси.

Ведь если например пар 200 гр образуется из конденсата температурой 200 гр при давлении не 1,5 МПа, а давлении равному противодавлению конденсатопровода, например 0,2 Мпа, то дросселирование будет очень мало с 0,2 до 0 пар 200 гр остынет не значительно..

Простите, но здесь ничего не понял.

У меня получается что какая энтальпия вошла такая и вышла, как ее разделить на пар/жидкость при каких температурах её принимать из талицы?

Именно. Если не учитывать теплопотери, то процесс адиабатический. Следовательно сколько тепловой энергии зашло в кондсатоотводчик (на входе в конденсатоотводчик!), столько же и вошло в конденсатный бак.

Если считать это все однородным потоком с одной температурой, то вода при атм. не может быть 100 гр, к концу трубы будет давление очень близкое к атм., тогда и пар надо считать 100 гр.?

Если не учитывать трубопровод дыхания конденсатного бака, то да.

получается Хайсис прав можно брать бак на 100 гр, если нет сопротивления дыхательной линии например?

1. Hysys прав
2. Hysys лишь программа. Garbage in = garbage out. В расчётной температуре конденсатопровода и конденсатного бака Вы не учитываете вариант пролётного пара при поломке конденсатоотводчика. Если будет слишком много пролётного пара, то весь конденсат вскипит и в бак влетит пролётный пар, а вот он уже будет с температурой гораздо выше 120°С. Вот для пролётного пара и нужно учитывать дросселирование при падении давления.

[Foxson]

На практике невозможно (а часто и не нужно) определить точное состояние потока в конденсатопроводе.

Абсолютно с этим согласен - расчёт нужно выполнять по самому "худшему" сценарию. Но реально процесс в дренажном трубопроводе крайне редко приближается к адиабатному - из за периодичности работы трубы (остывает, потом греется при сбросе). Если сразу сбрасывать конденсат в бак без расширителя, боюсь будут слишком большие потери конденсата в атмосферу, да и по безопасности решение сомнитнльное. Схема с фазовым разделителем (расширителем) мне кажется более логичной. Применяется она уже лет 100 на ТЭС.

[Shvet]

пиракс не согласен с однородностью потока

Глава 14.3
Определение диаметра конденсатного трубопровода

Из этого следует, что двухфазный поток в конденсатопроводе за конденсатоотводчиком почти целиком состоит из пара, поэтому имеет смысл, выбирая его диаметр, производить расчёты не на основе сравнительно малого объёма конденсата, а на основе вероятных скоростей движения пара. Если выбрать трубопровод слишком малого диаметра, скорость движения пара вторичного вскипания увеличится, значит, увеличится и противодавление. Это может привести к гидравлическому удару, снижению пропускной способности конденсатоотводчика и даже подтоплению оборудования конден-сатом.
Диаметр паропровода определяется исходя из максимально допустимой скорости пара. Скорость сухого насыщенного пара не должна превышать 40 м/с. Скорость влажного пара должна быть еще ниже (от 15 до 20 м/с), так как он содержит влагу, которая при высоких скоростях может вызывать эрозию и повредить трубопроводную арматуру.
Конденсатопровод за конденсатоотводчиком можно рассматривать как паропровод, по которому течет влажный пар. Поэтому его диаметр рассчитывается с учетом приведённых выше скоростей.
Определять диаметр конденсатопровода за конденсатоотводчиком достаточно сложно. Это связано с тем, что поток среды в них двухфазный. На практике невозможно (а часто и не нужно) определить точное состояние потока в конденсатопроводе.

Без комментариев. Это частное мнение SpiraxSarco для типичного конденсатопровода для ликбеза на начинающего инженера или вообще дилетанта. В большом (но не в большем) количестве случав этот принцип кое-как работает. Это лишь обобщение SpiraxSarco, за которое SpiraxSarco не несёт никакой ответственности. Скорее даже это некая форма рекламы, чтобы привлечь на сайт как можно больше инженеров.

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию

[Shvet]

Задвижка со встроенным ППК

автор: Shvet

Вчера в 15:07

Комплексная программа обеспечения безопаснос...

автор: Hazerdlis20

23 Апреля 2024 года, 21:45

Ищем ИЖЕНЕРА-ПРОЕКТИРОВЩИКА удаленно

автор: Наталия26

22 Апреля 2024 года, 15:15

Сепаратор на всасе компрессора

автор: Shvet

22 Апреля 2024 года, 15:11

Трубопровод с ЛВЖ. Установка межфланцевой за...

автор: Профессор Нафаня

19 Апреля 2024 года, 13:01

Резюме СМЕТЫ ЛЮБОЙ СЛОЖНОСТИ! РАСЧЕТ В ДЕНЬ ...

автор: Estimatestroy

18 Апреля 2024 года, 15:23

Резервуары сбора аварийного пролива нефтепро...

автор: Дамир-КИПиА

17 Апреля 2024 года, 08:36

ВАКАНСИЯ РАСЧЕТЧИК (инженер-расчетчик) г. Рж...

автор: Ильина Екатерина

16 Апреля 2024 года, 11:37

Стандарты, проектная документация, ТТ, заруб...

автор: УЦ РЕСУРС

14 Апреля 2024 года, 12:08

Міжнародная система забезпечення безпечності...

автор: DenKLJ

12 Апреля 2024 года, 12:07

Лаборатория испытаний на огнестойкость резин...

автор: Земский

11 Апреля 2024 года, 17:24

Помещение для хранения картофеля. Температур...

автор: Ламбада

10 Апреля 2024 года, 14:39

Продажа оцилиндрованных изделий, колья, брев...

автор: Западный Лес

08 Апреля 2024 года, 22:56

HAZOP. Практика проведения на территории Рос...

автор: УЦ РЕСУРС

07 Апреля 2024 года, 09:20

Предохранительные клапаны. Обсуждение вариан...

автор: УЦ РЕСУРС

06 Апреля 2024 года, 16:14

[382]

Сейчас на форумах: гостей - 382, пользователей - 3 Имена присутствующих пользователей: Чистильщик, Максим 69, Вадик