A.T.-Temp Stoomkoeler voor zware toepassingen

Transcriptie

1 Yarway komt tegemoet aan de eisen voor stoomkoelers, pneumatische aandrijvingen en filters met een groot aantal modellen, doorlaten en materialen om te voldoen aan alle specificaties van industrietakken als energiecentrales, pulp- en papierindustrie, en procesgastoepassingen Kenmerken Gesmede constructie Hoogwaardige pakkingbus, zonder asbest Variabele verstuiver Groot bereik aan C v (K v ) capaciteiten leverbaar Speciale verstuivercombinaties leverbaar Semi-gebalanceerd binnenwerk voor economische selectie van aandrijving Yarway pneumatische aandrijving leverbaar Drukklasse en aansluitingen: - ASME B16.34 klasse 900 tot 2500 EN 1092 PN Materialen - ASTM SA 182 F22 of ASTM SA 182 F347H of ASTM SA 182 F91 of Andere materialen op aanvraag Algemene toepassing Stoomkoelers worden gebruikt voor de temperatuurregeling van: Koelen van processtoom of gas Keteloververhitters Ketelnaverhitters Turbineafblaasstoom Drukreduceerkleppen Technische gegevens Doorlaat: Stoom NPS 3 (DN 80) Water NPS 1-1½ (DN 25-40) Stoom NPS 4 (DN 100) Water NPS 1½-2-3 (DN ) Emerson.com/FinalControl 2017 Emerson. All Rights Reserved. VCTDS NL 18/04

2 Fig. 1 Universele koppeling past op verschillende aandrijvingen. Pakkingbus bevat geen asbest. Universele aandrijvingpasrand voor verschillende juktypen. Gedetailleerde tekeningen op aanvraag leverbaar. Spindel, geslepen, gehard en gerold voor optimale combinatie met grafietpakking. Waterinlaatflens is leverbaar volgens verschillende normen. Model 18: NPS 1-1½ (DN 25-40) Model 28: NPS 1½-2-3 (DN ) Model 54/64 heeft een geboute waterflens De stoomflens is geïntegreerd in het huis en leverbaar volgens verschillende normen. Model 18: NPS 3 (DN 80) Model 28: NPS 4 (DN 100) Symmetrisch huis, gesmeed uit verschillende materialen. Constructie in overeenstemming met ASME B16.34 en EN. CE-markering, indien vereist. Huisverlengbuis in diverse lengten, afhankelijk van de installatie-eisen. As/klep-constructie: semi-gebalanceerd ontwerp, elimineert grote spindelkrachten. Volledige stelliet zittingconstructie. Zitting is na het lassen concentrisch en haaks gemachineerd. Hoogwaardige verstuivers geven een fijne verdeling van inlaatwater. 2

3 De zware Yarway A.T.-Temp stoomkoeler is speciaal ontwikkeld voor gebruik in midden/ hoge-druk stoomtoepassingen. De constructie maakt eenvoudige aanpassing mogelijk aan verschillende ketelnormen en materiaalspecificaties. Het toestel kan ook gebruikt worden om vloeistof in een gas te injecteren, waarvoor vaak hoogwaardige legeringen zoals roestvaststaal wordt gebruikt. DE vitale onderdelen van het binnenwerk zijn gelijk aan die van de standaard Yarway A.T.- Temp stoomkoeler. Meer dan 3800 van de zware en de standaard A.T.-Temp stoomkoeler zijn nu in bedrijf. De spindel is gerold tot een oppervlakteruwheid van Ra < 0.1 µ. Dit zeer gladde oppervlak wordt vervolgens genitreerd tot een hardheid van > 1000 Vickers. De combinatie van deze processen verbetert de afdichting en verminderd de wrijving van de pakking. De zuigerringen worden speciaal gehard en vervolgens genitreerd en zijn voorzien van een speciale gasdichte afdichting. Deze ringen bieden uitstekende loopeigenschappen en maken regelbare C v (K v ) waarden mogelijk, tot slechts (0.0043). Systeemvergelijking Conventioneel Conventionele injectiewatersystemen bestaan uit: een verstuiver met een vaste maat een regelklep een stoomleidingdeel De hoeveelheid injectiewater wordt geregeld door de regelklep. Door deze regeling varieert de benedenstroomse waterdruk P2 als een functie van de klepstand. Bij beperkte capaciteit begint de regelklep te smoren, zodat P2 daalt en dus de beschikbare water-stoom Δp, waardoor er grotere druppels ontstaan en een slechte verstuiving. De verdampingssnelheid van het water wordt lager en de temperatuurregeling wordt slechter. Dit typische systeemprobleem wordt verergerd doordat verstuivers en kleppen doorgaans worden geselecteerd op de ontwerpcapaciteit, maar ver beneden deze ontwerpomstandigheden werken. Deze overdimensionering leidt tot een gedeeltelijk open regelklep, zelfs bij normale bedrijfsomstandigheden. Bij afnemende belasting zakt de benedenstroomse waterdruk P2 nog sneller, met grotere druppels tot gevolg. Conventionele systemen werken daarom alleen naar behoren bij relatief stabiele belasting. Betere prestaties worden bereikt door Venturileidingen te gebruiken. Yarway levert voor dergelijke omstandigheden een Venturi-type stoomkoeler; meer informatie staat in een aparte brochure. A.T.-Temp stoomkoeler De A.T.-Temp stoomkoeler regelt de hoeveelheid injectiewater door het aantal verstuivers te variëren. Hierdoor kan de waterdruk constant blijven, onafhankelijk van het aantal verstuivers dat gebruikt wordt. Dit resulteert in een uitstekende en vrijwel uniforme verneveling over het hele bereik. Regeling van de verstuiveropening wordt verkregen door een zuiger te verplaatsen die rechtsreeks bediend wordt door een aandrijving die op de klep is gemonteerd. Dankzij dit eenvoudige ontwerp is er geen aparte regelklep nodig voor het water. Toepassingen Yarway A.T.-Temp stoomkoelers worden gebruikt voor de temperatuurregeling van: Keteloververhitters Ketelnaverhitters Turbineafblaasstoom Drukreduceerkleppen voor uitlaatstoom Processtoom Procesgassen Fig. 2 Breda, The Netherlands Fig. 3 P1 Type: Model: Ps: Code: Mat: Volume: TAG: P2 Trim: Bar YARWAY Serial: Year: Pt: T range: Rating: Size: Bar C 3

4 Hoogwaardige verstuiver Yarway heeft de nieuwste technologie verwerkt in het ontwerp van de verstuivers. De hoge oppervlaktekwaliteit betekent minimale wrijvingsverliezen, zodat de volledige water-stoom Δp beschikbaar is voor verneveling van het water (zie Fig. 4). De verstuiver bestaat uit twee onderdelen A) de stuwschijf en B) het verstuiverhuis. Elke verstuiver wordt gevoed door eigen toegangsgaten in de cilinderwand. Water komt in de kamer achter de stuwplaat door deze openingen.het relatief grote volume van deze kamer zorgt ervoor dat het water gelijkmatig verdeeld wordt voor elke stuwplaat. De Δp over de stuwplaat resulteert in een grotere vloeistofsnelheid. Het water roteert vervolgens in de kamer voordat het door de centrale opening naar buiten wordt gedreven. De combinatie van het afsplitsen van de voeding, het verhogen van de snelheid en het rotatie-effect zorgt ervoor dat het water in het systeem wordt geïnjecteerd als een holle kegel van fijne nevel. De verstuivers worden met de cilinder gemonteerd en afgedicht in een vacuümsoldeerproces. Hierdoor blijft de integriteit van de onderdelen behouden, zelfs onder de meest extreme omstandigheden. De materiaalcombinaties van cilinder, zuiger en zuigerringen hebben hun kwaliteit bewezen in bedrijfsomstandigheden bij hoge en lage temperatuur, zoals die optreden in stoomkoelers. Dit zorgt voor betrouwbare prestaties over een lange periode. Oppervlakken worden zorgvuldig bewerkt om wrijvingsverliezen te beperken en de inwendige vorm is zodanig dat de wervelingen in het water optimaal zijn, wat zorgt voor uniforme en consistente druppelgrootte. De Δp beschikbaar aan de inlaatflens van de A.T.-Temp stoomkoeler tot de stoomdruk moet minimaal bedragen: Verstuivers A t.m. Dx: 1 bar Verstuivers E t.m. K: 2 bar Normen en standaarden De A.T.-Temp stoomkoeler is ontworpen en gemaakt om te voldoen aan een groot aantal internationale normen en standaarden. Gewaarmerkte certificaten zijn op aanvraag leverbaar. Als speciale normen of standaarden worden geëist door uw lokale keuringsinstantie, zijn we altijd bereid daarover te praten. Fig. 4 B A B Meerdere verstuivers De A.T.-Temp stoomkoeler kan worden voorzien van verschillende verstuivers. De standaard schroefdraad in het huis accepteert verstuivercilinderkoppen met een groot bereik aan C v (K v ) waarden. De standaardconfiguratie is met 6 of 9 gelijke verstuivers, maar andere combinaties zijn mogelijk. Hierdoor kan de A.T.-Temp stoomkoeler worden aangepast aan specifieke systeemeisen. Neem hiervoor contact op met Yarway of uw plaatselijke leverancier. 4

5 Doorlaat A.T.-Temp standaard capaciteitsbereik: 16 6A C v = K v = A C v = K v = B C v = K v = B C v = K v = C C v = K v = C C v = K v = D C v = K v = D C v = K v = Dx C v = K v = Dx C v = K v = E C v = K v = E C v = K v = F C v = K v = F C v = K v = G C v = K v = G C v = K v = H C v = K v = H C v = K v = K C v = K v = K C v = K v = Definitie Q = m 3 /uur S.G. = kg/dm 3 Δp = bar De debietbeperkingen zijn: - Model 18/54 heeft een a maximum waterdebiet van 25 m 3 /uur in continubedrijf. - Model 28/64 heeft een a maximum waterdebiet van 50 m 3 /uur in continubedrijf. Fig. 5 H W G W H 1 G ST H 2 G ST + G W Berekeningsformule Elk stoomkoelstation is een mengpunt met een warmte- en massabalans. De algemene formule is: G W = G ST ( H 1 -H 2 ) : ( H 2 -H W ) Met deze formule is het mogelijk de hoeveelheid water te berekenen die nodig is om de temperatuur van de inlaatstoom te verlagen tot de gewenste temperatuur van de uitlaatstoom. Hierin is: G W = G ST = H 1 = H 2 = H W = de massa van injectiewater de massa van inlaatstoom de enthalpie van de inlaatstoom de enthalpie van de uitlaatstoom de enthalpie van het injectiewater Belangrijke systeemparameters Behalve de nevelkwaliteit van de verstuivers (primaire verneveling) zijn er nog andere systeemparameters die de werking van de stoomkoeler beïnvloeden, namelijk: Inlaat stoomsnelheid Bij hoge stoomsnelheden vallen waterdruppels gemakkelijk uiteen. Dit draagt bij tot de totale kwaliteit van de verneveling (secundaire verneveling). De minimaal aanvaardbare stoomsnelheid varieert als functie van de verstuiver- en leidingdoorlaat. Neem contact op met Yarway in geval van twijfel. Water/stoom-verhouding Deze verhouding wordt bepaald door G W te delen door G ST. Voor systeemstoomdrukken lager dan 15 bar, mag deze verhouding niet hoger zijn dan 10% van de normale bedrijfsomstandigheden. Systemen die werken tussen 15 en 25 bar mogen een verhouding hebben tot 15%. Neem contact op met Yarway voor hogere drukken. Afstand tot sensor De afstand van het injectiepunt tot de temperatuursensor moet 12 tot 15 meter bedragen. Voor systemen die werken bij drukken hoger dan 25 bar kan deze afstand aanzienlijk korter zijn; neem contact op met Yarway. Vereiste rechte leiding De afstand van het injectiepunt tot de eerste leidingbocht is eveneens een functie van stoomdruk, temperatuur en verstuiverdoorlaat. Ervaring leert dat in systemen met drukken tot 25 bar, een afstand van 4 tot 6 meter voldoende is. 5

6 Aandrijvingen Pneumatisch diafragma Yarway pneumatische aandrijvingen zijn speciaal ontwikkeld voor de eigen stoomkoelers voor gebruik in stoomtoepassingen met lage, midden of hoge druk. De aandrijvingmodellen (voor een slag van 55 mm) en (voor een slag van 90 mm) zijn geschikt voor bedrijf onder zware omgevingsomstandigheden, b.v. bij lage of hoge temperaturen of vochtigheid. De aandrijving zet het tostel in de gesloten stand als de luchtdruk wegvalt. Andere fabrikaten, en/of storingbestendige uitvoeringen zijn op aanvraag leverbaar. Standstellers zijn leverbaar in pneumatische of elektropneumatische uitvoering, afhankelijk van de wensen van de klant. Andere leverbare opties zijn bijvoorbeeld terugkoppeltransmitters en eindschakelaars. Fig. 6 Fig. 7 Elektrische aandrijvingen Dankzij de aangepaste constructie van het binnenwerk kan de A.T.-Temp stoomkoeler worden voorzien van een relatief lichte elektrische aandrijving. Fig. 8 Fig. 9 Elke aandrijving/toestel-combinatie ondergaat een volledige functionele test in de fabriek van Yarway. Met alle toestellen wordt een certificaat van de functionele test meegeleverd. Regelsystemen de hoeveelheid injectiewater wordt geregeld als functie van de uitlaatstoomtemperatuur. De aandrijving van de A.T.-Temp stoomkoeler is geschikt voor conventionele regelsystemen aangestuurd door temperatuurtransmitters, temperatuurregelaars en standstellers. Volledig pneumatische of volledig elektrische systemen en combinaties zijn eveneens mogelijk. De precieze gegevens staan in de paragrafen met bestel- en selectiegegevens van deze brochure. Fig. 10 6

7 Spindelkrachten op de aandrijving De spindelkrachten op de zware A.T.-Temp stoomkoeler worden bepaald met de volgende formule: Model 18/54: P water x = Newton (P water in bar) De maximale spindelkracht moet beperkt blijven tot 15 kn. Model 28/54: P water x = Newton (P water in bar) De maximale spindelkracht moet beperkt blijven tot 50 kn. Er moet speciaal worden opgelet als een elektrische aandrijving wordt gebruikt. Door hun traagheidsmoment kunnen ze kortstondig spindelkrachten opwekken die groter zijn dan de maximaal toelaatbare kracht. Yarway levert speciale veerbelaste koppelingen voor dergelijke toepassingen. Berekening van de aandrijving Eenheden: D zitting in cm d spindel in cm D bal in cm P water in bar F1 = π / 4 (D seat² - d stem²) x P water F2 = π / 4 (D bal² - d stem²) x P water F3 = P water x F wrijving (+ of -). Fig. 11 D bal F1 D d F3 F2 F aandrijving P water Bestel- en selectiegegevens Stoomkoelers worden speciaal geselecteerd in relatie tot gegevens van de toepassing. Voor een optimale electie moeten de volgende gegevens altijd worden opgegeven. Stoom Inlaatdruk bar Inlaattemperatuur C Uitlaattemperatuur C instelpunt Stoomdebiet max. t / uur Stoomdebiet normaal t / uur Stoomdebiet min. t / uur Water Waterdruk bar Watertemperatuur C Algemeen Leidingdiameter mm Leidingwanddikte Vereiste positie (9) (12) (3) (6) van waterflens Het is belangrijk dat de drukverhouding niet wordt overgespecificeerd, d.w.z.: Stoomdebiet max. Stoomdebiet min. Anders kan dit tot gevolg hebben dat speciale verstuiverkoppen moeten worden gekozen die geen standaardproducten zijn. De standaard voorraad bestaat uit koppen met 6 of 9 gelijke verstuivers, die een drukverhouding leveren van respectievelijk 18:1 en 27:1 op de waterdebietregeling. Ervaring leert dat de meeste toepassingen binnen dit gebied vallen. Fig. 12 Waterflens posities Stoomleiding Stoomrichting FP9 FP12 FP3 FP6 De waternevel moet worden geïnjecteerd in de stroomrichting van de stoom. Voor een eenvoudige installatie van de watertoevoerleiding zijn vier verschillende standen van de sproeikop ten opzichte van de waterflens mogelijk. Opgave van de oriëntatie van de sproeikop is noodzakelijk bij bestelling. Yarway beveelt altijd aan een gaasfilter te gebruiken met een maas van ongeveer 100 µ (400 µ op aanvraag) in de watertoevoerleiding om te voorkomen dat de A.T.-Temp stoomkoeler verstopt raakt. 7

8 Tabel 1 - Standaard materialen Nr. Benaming Standaard Standaard Verstuiversamenstelling AISI Inconel 718 Inconel Zuigerring AISI 431 * * 4 Zuiger AISI 431 * * 5 Bevestigingsring SA182 F Zitting Stelliet 6 Stelliet 6 7 Spindel AISI 431 * * 9 Huis SA182 F SA182 F347H SA182 F Waterflens SA182 F SA182 F347H SA182 F Afstandsbus AISI 431 * * 14 Moer A194 4H Pakkingset Grafiet Grafiet 16 Draadeind A193 B Pakkingdrukker AISI 431 * * 18 Plaat AISI Typeplaatje RVS RVS 20 Moer Koolst.staal Koolst.staal 21 Koppeling (Verzinkt) Koolst.staal Koolst.staal 23 Borgring Staal Staal 24 Moer A194 B8C Pakking RVS/Grafiet RVS/Grafiet 26 Draadeind A193 B8C Fig Detail B Opmerking * Genitreerd Andere materialen op aanvraag leverbaar Certificering A.T.-Temp stoomkoelers zijn goedgekeurd door instanties om te voldoen met de eisen van ASME B16.34 en EN Voor alle gegevens zijn wijzigingen voorbehouden. Materialen en gegevens van geleverde producten kunnen afwijken van die welke in deze brochure genoemd worden. Raadpleeg de orderdocumenten in geval van twijfel. 7 Detail A ** Detail B Flensaansluiting voor model 54/ Detail A Aanbevolen reserveonderdelen 8

9 Tabel 2 - Afmetingen (mm) Standaard lengte voor stoomleidingdiameters tot 12" (DN 300) Fig. 14 G Model 18/54 Model 28/64 Qmax = 25 m 3 /uur Qmax = 50 m 3 /uur A A t.m. Dx E t.m. K 399 B A t.m. Dx E t.m. K 476 C D E F G M12 x 1.75 M16 x 2.00 H M80 x 2.00 M90 x 2.00 K / / -0.2 L Afhankelijk van model en klasse 150 Afhankelijk van model en klasse 200 M min N 60.3 x 12.6 * 73.0 x 14.0 ** P Toestel geopend Waterflens Tabel 3 K Toestel gesloten Slag H F E Opmerking Afmetingen kunnen worden gewijzigd zonder voorafgaande kennisgeving. Op aanvraag levert Yarway een gewaarmerkte technische tekening. D * Model 54: 61 mm ** Model 64: 77 mm C Stoomflens Tabel 3 Tabel 3 - Flensaansluitingen Model 18/54 Model 28/64 Qmax = 25 m 3 /uur Qmax = 50 m 3 /uur Stoomflens NPS 3 klasse 900 NPS 4 klasse 900 klasse 1500 klasse 1500 klasse 2500 klasse 2500 DN 80 PN 160 DN 100 PN 160 PN 250 PN 250 PN 320 PN 320 PN 400 PN 400 Waterflens NPS 1-1½ NPS 1½-2-3 DN DN Drukklassen volgens eisen aan watergegevens Drukklassen volgens eisen aan watergegevens L M N A B Opmerking Andere drukklassen op aanvraag leverbaar. Hechtlas Slag: - 55 mm voor verstuivers A - B - C - D - Dx min. stoomleidingdiam.: 6 (DN 150) - 90 mm voor verstuivers E - F - G - H - K min. stoomleidingdiam.: 8 (DN 200) P Verstuivers 9

10 Emerson, Emerson Automation Solutions of enige dochteronderneming aanvaardt geen enkele aansprakelijkheid voor de selectie, het gebruik of het onderhoud van enig product. De verantwoordelijkheid voor een juiste selectie, gebruik en onderhoud van de producten ligt uitsluitend bij de koper en eindgebruiker. Het merk Yarway is eigendom van een van de ondernemingen in de Emerson Automation Solutions-bedrijfseenheid van Emerson Electric Co. Emerson Automation Solutions, Emerson en het Emerson-logo zijn handelsmerken en servicemerken van Emerson Electric Co. Alle andere merken zijn eigendom van hun respectieve houders. De inhoud van deze publicatie dient uitsluitend ter informatie, en hoewel we ons uiterste best hebben gedaan om de nauwkeurigheid ervan te garanderen, kunnen er geen garanties, expliciet noch impliciet, uit ontleend worden met betrekking tot de producten of diensten die hierin beschreven worden en het gebruik of de toepassing daarvan. Alle verkopen zijn onderhevig aan onze voorwaarden en bepalingen, die op aanvraag verkrijgbaar zijn. We behouden ons het recht voor de ontwerpen of specificaties van dergelijke producten zonder voorafgaande kennisgeving te wijzigen of verbeteren. Emerson.com/FinalControl