YARWAY NARVIK MODEL 38/48 STANDAARD A.T.-TEMP STOOMKOELER

Transcriptie

1 Yarway voldoet aan de eisen voor stoomkoelers, pneumatische aandrijvingen en filters met een groot aantal modellen, doorlaten en materialen voor alle specificaties van toepassingen in energie, pulp en papier, en proces gas KENMERKEN Deugdelijke constructie Pakkingdrukker van hoge kwaliteit, zonde asbest Variabele verstuiver Brede reeks C v (K v ) capaciteiten leverbaar Speciale verstuivercombinaties leverbaar Niet/semi-gebalanceerd binnenwerk voor economische aandrijvingselectie Yarway pneumatische aandrijving leverbaar Drukklasse en aansluitingen: - ASME/ANSI B16.34 klasse 150 tot EN klasse PN 25 tot Laseinden volgens ANSI B16.25 of DIN 2559 Materialen - ASTM SA 105 / SA 106 Gr.B of SA 182 F11 / SA 335 P11 - P250GH / P235GH TC2 of Andere materialen op aanvraag leverbaar ALGEMENE TOEPASSING Koelen van processtoom of gas, ketel oververhitter, ketel naverwarmer, turbine bleed stoom en drukreductieklep. TECHNISCHE GEGEVENS Doorlaat: Stoom NPS 3 (DN 80) Water NPS 1-1½ (DN 25-40) Stoom NPS 4 (DN 100) Water NPS 1½ (DN ) Emerson Ltd. All Rights Reserved. VCTDS NL 16/12

2 FIG. 1 Universele koppeling past op diverse aandrijvingen. Pakkingdrukker bevat geen asbest. Universele naaf voor aandrijving past op verschillende jukken. Detailtekening op aanvraag leverbaar. Waterinlaatflens leverbaar volgens verschillende normen. Model 38: NPS 1-1½ (DN 25-40) Model 48: NPS 1½ (DN ) Spindel is geslepen, gehard en gewalst voor optimale aanpassing aan grafietpakking. Roestvaststalen typeplaatje. Stoomflens volgens verschillende normen leverbaar. Model 38: NPS 3 (DN 80) Model 48: NPS 4 (DN 100) Gemachineerd huis in verschillende materialen leverbaar. Constructie volgens ANSI B16.34 en EN CE-markering, indien gewenst. Asklep-constructie: Model 38: niet-gebalanceerd Model 48: semi-gebalanceerd Huisverlengstuk in verschillende lengten, afhankelijk van de eisen. Stoomkoelers met een verlenging langer dan 40 (1.0 m) zijn voorzien van extra spindelgeleiding. Zitting geheel van stelliet. Zitting na het lassen concentrisch en vlak gemachineerd. Hoogwaardige verstuiver geeft fijne verneveling van injectiewater. 2

3 The Standaard A.T.-Temp stoomkoeler is speciaal ontworpen voor gebruik in midden/ lagedruk stoomtoepassingen. De gemachineerde constructie maakt het eenvoudig te voldoen aan verschillende ketelnormen en materiaalspecifi9caties. Het toestel kan ook gebruikt worden om vloeistof in gas te injecteren, waarvoor vaak hoogwaardige legeringen zoals roestvaststaal worden gebruikt. De belangrijkste trimonderdelen zijn identiek aan die van de Heavy Duty A.T.-Temp stoomkoeler. Op dit moment zijn meer dan 3800 Heavy - en Standard A.T.-Temp stoomkoelers zijn in gebruik. De klepspindel is gewalst om een oppervlakteruwheid te krijgen van Ra < 0.1 µ. Dit zeer gladde oppervlak wordt vervolgens genitreerd voor een hardheid > 1000 Vickers. De combinatie van deze processen verbetert de afdichting en verkleint de wrijving met de pakking. De zuigerveren worden speciaal gehard en daarna genitreerd, en worden voorzien van een speciale gasdichte afdichting. Deze zuigerveren hebben uitstekende loopeigenschappen en maken regelbare C v (K v ) waarden mogelijk tot zelfs (0.0043). SYSTEEMVERGELIJKING Conventioneel Een conventioneel waterinjectiesysteem bestaat uit: Vaste verstuiver Regelklep Stoomleidingreductie De hoeveelheid waterinjectie wordt geregeld door de regelklep. Als gevolg hiervan varieert de benedenstroomse druk P2 als functie van de klepstand. Bij gereduceerde capaciteit gaat de regelklep gedeeltelijk dicht, waardoor P2 (en dus ook de beschikbare Δp water-stoom) lager wordt; dit resulteert in grotere druppel en slechtere verneveling. De waterverdampings-snelheid wordt lager en het regelen van de temperatuur wordt moeilijk. Dit karakteristieke probleem wordt nog verergerd doordat vernevelaars en regelkleppen doorgaans worden afgestemd op de ontwerpcapaciteit van het systeem, maar doorgaans werken bij bedrijfsomstandigheden die een stuk beneden deze ontwerpcondities liggen. Door deze overmaat staat de regelklep gedeeltelijk open, ook bij normale bedrijfsomstandigheden. Als de belasting afneemt, wordt de benedenstroomse waterdruk P2 snel kleiner, zodat de druppels groter worden. Conventionele systemen werken daardoor alleen naar behoren onder relatief stabiele omstandigheden. De prestaties worden verbeterd door Venturitype leidingdelen te gebruiken. Voor dergelijke omstandigheden levert Yarway een Venturi-type stoomkoeler; meer gegevens staan in de aparte brochure. A.T.-Temp stoomkoeler De A.T.-Temp stoomkoeler regelt de hoeveelheid injectiewater door het aantal vernevelaars te variëren. Hierdoor kan de waterdruk constant blijven, onafhankelijk van het aantal vernevelaars dat in bedrijf is. Dit resulteert in een uitstekende en vrijwel uniforme verneveling over het gehele bedrijfsinterval. Regeling van de opening van de vernevelaar wordt bereikt door de stand van een zuiger die rechtstreeks wordt bediend door een aandrijving die op de regelklep is gemonteerd. Door dit eenvoudige ontwerp is geen aparte regelklep voor het water meer noodzakelijk. TOEPASSING FIG. 2 FIG. 3 Yarway A.T.-Stoomkoelers worden gebruikt voor het regelen van de temperatuur in: Ketel oververhitter Ketel naverwarmer Turbine bleed stoom Drukreductieklep van uitlaatstoom Processtoom Procesgas P1 P2 3

4 HOOGWAARDIGE VERSTUIVERS Yarway heeft de laatste technologie toegepast in het ontwerp van de verstuiver. De hoge kwaliteit van het oppervlak zorgt voor minimale wrijvingsverliezen, zodat de totale water-stoom Δp beschikbaar is voor het verstuiven van water (zie Fig. 4). De verstuiver bestaat uit twee onderdelen: de orifices (A) en het verstuiverhuis (B). Elke verstuiver wordt gevoed door afzonderlijke toevoeropeningen in de cilinderwand. Water komt door deze openingen de kamer binnen achter de orificeplaat. Het relatief grote volume van deze kamer zorgt ervoor dat het water gelijkmatig over de orifice verdeeld wordt. De Δp over de orificeplaat zorgt voor een toename van de stroomsnelheid. Het water cirkelt vervolgens in de verstuiverkamer, voordat het door het centrale gat naar buiten gaat. De combinatie van het opsplitsen van de toevoer, de toename van de snelheid en het roterende effect, zorgt ervoor dat het water in het systeem wordt geïnjecteerd in een fijne, symmetrische nevel met de vorm van een holle kegel. De verstuivers worden gemonteerd samen met de cilinder en hardgesoldeerd onder vacuüm. Hierdoor blijft de integriteit van de onderdelen zelfs onder de meest extreme omstandigheden gehandhaafd. De materiaalcombinaties van verstuivercilinder, zuiger en zuigerveren hebben hun betrouwbaarheid bewezen in omstandigheden bij hoge/lage temperatuur, zoals die optreden bij stoomconditionering. Dit maakt een betrouwbare werking mogelijk gedurende een lange periode. Oppervlakken zijn nauwkeurig gemachineerd om wrijvingsverliezen te verkleinen en interne contouren zijn zodanig ontworpen dat maximale werveling optreedt, voor uniforme en constante druppelgrootte. De minimum Δp beschikbaar van A.T.-Temp stoomkoeler inlaatflens tot stoomdruk moet zijn: Verstuivers A t/m Dx: 1 bar Verstuivers E t/m K: 2 bar CODES EN NORMEN De A.T.-Temp stoomkoeler is ontworpen en gemaakt om te voldoen aan een verscheidenheid aan internationale codes en normen. Gewaarmerkte certificaten zijn op aanvraag leverbaar. Als de plaatselijke autoriteit speciale codes of normen voorschrijft, zijn wij graag bereid daarover te praten. FIG. 4 A B A B KOPPEN MET MEERVOUDIGE VERSTUIVERS The A.T.-Temp stoomkoeler kan worde voorzien van diverse verstuivers. Op de uniforme schroefdraad van het huis passen cilindrische koppen met een brede reeks C v (K v ) waarden. De standaardconfiguratie heeft 6 of 9 verstuivers van gelijke maat, maar andere combinaties zijn mogelijk. Hierdoor kan de A.T.-Temp stoomkoeler aangepast worden aan specifieke systeemeisen. Neem contact op met Yarway of uw plaatselijke leverancier voor meer informatie. 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 /hr S.G. = kg/dm 3 ΔP = bar Beperkingen voor het debiet zijn: - Model 38 met een maximum waterdebiet van 25 m 3 /h in continubedrijf. - Model 48 met een maximum waterdebiet van 50 m 3 /h in continubedrijf. H W G W FIG. 5 H 1 G ST H 2 G ST + G W BEREKENINGSFORMULE Elk stoomkoelerstation is een mengpunt waar een energie- en massabalans heerst. De algemene formule is: G W = G ST ( H 1 -H 2 ) : ( H 2 -H W ) waarin: G W = Massa van injectiewater G ST = Massa van inlaatstoom H 1 = Enthalpie van de inlaatstoom H 2 = Enthalpie van de uitlaatstoom H W = Enthalpie van het injectiewater Met deze formule kan de hoeveelheid water berekend worden die nodig is om de inlaatstoomtemperatuur te verlagen tot de gewenste (setpoint) temperatuur van de uitlaatstoom. BELANGRIJKE SYSTEEMPARAMETERS Behalve de kwaliteit van de verstuivers (primaire verstuiving) zijn er nog andere systeemparameters die de prestaties van de stoomkoeler beïnvloeden: Inlaat stoomsnelheid Bij hoge stoomsnelheden, vallen waterdruppels snel uiteen. Dit draagt bij aan de totale vernevelingskwaliteit (secundaire verstuiving). De minimaal aanvaardbare stoomsnelheid varieert als functie van de verstuivermaat en de leidingdiameter. Neem contact op met Yarway in geval van twijfel. Water/stoom-verhouding Deze verhouding is gelijk aan G W gedeeld door G ST. Voor systeemstoomdrukken lager dan 15 bar, moet deze verhouding niet groter zijn dan 10% voor de normale bedrijfsomstandigheden. Systemen met een werkdruk tussen 15 en 25 mogen een verhouding hebben tot 15%. Neem contact op met Yarway voor hogere systeemdrukken. Afstand tot de sensor De afstand van het injectiepunt tot de temperatuursensor moet 12 tot 15 meter bedragen. Voor systemen met een werkdruk boven 25 bar kan een aanzienlijk kortere afstand volstaan; neem hiervoor contact op met Yarway. Vereiste lengte rechte leiding De afstand van het injectiepunt tot de eerste bocht in de leiding is eveneens een functie van de stoomdruk, stoomtemperatuur en verstuivermaat. Ervaring leert dat 4 tot 6 meter een aanvaardbare afstand is voor systemen met een druk tot 25 bar. 5

6 AANDRIJVINGEN Pneumatisch diafragma Yarway pneumatische aandrijvingen zijn speciaal ontwikkeld voor de eigen stoomkoelers voor lage-, midden- en hogedruk stoomtoepassingen. De modellen (voor een slag van 55 mm) en (voor een slag van 90 mm) zijn geschikt voor gebruik bij zware omgevingsomstandigheden, bijvoorbeeld hoge of lage temperatuur of vochtigheid. De aandrijving stuurt de klep dicht als de stuurlucht wegvalt. Andere fabrikaten en/of failsafe uitvoeringen zijn op aanvraag leverbaar. Standstellers zijn leverbaar in pneumatische of elektropneumatische uitvoering, afhankelijk van de voorkeur van de klant. Daarnaast zijn diverse accessoires leverbaar, zoals terugkoppeltransmitters en eindschakelaars. FIG. 6 FIG. 7 Elektrische aandrijving Dankzij de aangepaste trimconstructie, kan de A.T.-Temp stoomkoeler voorzien worden van een low-thrust elektrische aandrijving. FIG. 8 FIG. 9 Elke aandrijving/klep-combinatie wordt volledig getest. Een certificaat van de functionele test wordt voor alle kleppen geleverd. Regelsystemen De hoeveelheid injectiewater wordt geregeld als functie van de uitlaatstoomtemperatuur. De aandrijving van de A.T.-Temp stoomkoeler is geschikt voor conventionele regelsystemen met temperatuurtransmitters, temperatuuraanwijzende regelaars en standstellers. Volledig pneumatische en volledig elektrische systemen zijn mogelijk, evenals combinaties van beide. Exacte specificaties moeten bij bestelling worden opgegeven volgens de paragraaf met bestelgegevens in deze brochure. FIG. 10 6

7 KRACHTEN OP DE AANDRIJVING SPINDEL De krachten op de spindel van de Standard A.T.-Temp stoomkoeler worden bepaald met de volgende formule: Model 38: P water x = Newton (P water in bar) De kracht mag maximaal 15 kn bedragen. Model 48: P water x = Newton (P water in bar) De kracht mag maximaal 50 kn bedragen. Er moet in het bijzonder worden opgelet indien een elektrische aandrijving wordt gebruikt. Door hun traagheidsmoment kunnen deze aandrijvingen krachten op de spindel overbrengen die groter zijn dan de gespecificeerde nominale spindelkracht gedurende korte perioden. Yarway levert speciale veerbelaste koppelingen voor dergelijke toepassingen. Formule voor het berekenen van de aandrijving Eenheden: D zitting in cm d spindel in cm D bal in cm P water in bar FIG. 11 D bal F aandrijving F1 D d F3 F2 F1 = π / 4 ( D zitting 2 - d spindel 2 ) x P water F2 = π / 4 ( D bal 2 - d spindel 2 ) x P water F3 = P water x F wrijving ( + of - ). P water BESTEL/SIZING-GEGEVENS Stoomkoelers worden altijd voor speciale omstandigheden geselecteerd. Voor optimale sizing moeten de volgende uitgebreide gegevens altijd worden verstrekt. Stoom Inlaatdruk bar Inlaattemperatuur C Uitlaattemperatuur C setpoint Stoomdebiet max. ton/h Stoomdebiet normaal ton/h Stoomdebiet min. ton/h Water Waterdruk bar Watertemperatuur C Algemeen Leidingdiameter mm Leidingschema Vereiste stand wateraansluiting (9) (12) (3) (6) Het is belangrijk de turndown-ratio niet te overspecificeren, d.w.z. Stoomdebiet max. Stoomdebiet min. Dit kan namelijk selectie van speciale verstuiverkoppen noodzakelijk maken die geen voorraadartikelen zijn. Standaardvoorraad omvat verstuivers met 6 of 9 vernevelaars die een turndown-ratio leveren van respectievelijk 18:1 en 27:1 op de waterstroom. Ervaring leert dat het merendeel van de toepassingen binnen dit gebied ligt. FIG. 12 Waterflensposities Stoomleiding Stroomrichting stoom FP9 FP12 FP3 FP6 Sproeiwater moet geïnjecteerd worden in de stroomrichting van de stoom. Om installatie van de watertoevoerleiding te vereenvoudigen, zijn vier verschillende posities mogelijk voor de vernevelkop ten opzichte van de wateraansluitflens. Bij bestelling moet deze oriëntatie van de vernevelkop worden opgegeven. Yarway adviseert altijd een filter met een gaas van ongeveer 100 µ (400 µ op aanvraag) te gebruiken in de watertoevoerleiding om de A.T.-Temp stoomkoeler te beschermen tegen verstopping. 7

8 TABEL 1 - STANDAARD MATERIALEN Pos.nr. Benaming Materiaal Equivalent 1+ 2 Verstuiver AISI Zuigerring AISI 431 * * 4 Zuiger AISI Bevestigingsring SA182 F Zitting Stelliet 6 Stelliet 6 7 Spindel AISI 431 * * 8 Zittinghuis SA105 P250GH SA182 F Huis SA106 Gr. B P235GH TC2 SA335 P Waterflens SA105 P250GH SA182 F Adapter SA105 P250GH SA182 F Afstandsbus AISI 431 * * 13 Pakkingbus SA105 P250GH SA182 F Moer A194 4H Pakkingset Grafiet Grafiet 16 Draadeind A193 B Pakkingdrukker AISI 431 * * 18 Pakkingdrukkerplaat AISI Naamplaat RVS RVS 20 Moer (FAG) Koolstofstaal Koolstofstaal 21 Koppeling (verzinkt) Koolstofstaal Koolstofstaal 23 Borgring Staal Staal 24 Huisflens SA105 P250GH SA182 F FIG OPMERKING * Genitreerd Andere materialen op aanvraag leverbaar. 24 Certificering: A.T.-Temp stoomkoelers zijn goedgekeurd door een groot aantal autoriteiten volgens de eisen van ANSI B16.34 en EN Alle gegevens onder voorbehoud. Materialen en gegevens van geleverde producten kunnen afwijken van die genoemd in deze brochure. Raadpleeg de orderdocumentatie in geval van twijfel. 7 9 Detail A Detail A Aanbevolen reserveonderdelen 8

9 TABEL 2 - AFMETINGEN (mm) Standaardlengte voor stoomleidingdiam. tot 12 (DN 300) Model 38 Model 48 Qmax = 25 m 3 /h Qmax = 50 m 3 /h A A t.m. Dx E t.m. K 399 B A t.m. Dx E t.m. K 476 FIG. 14 Klep open Klep dicht Slag G F Optie: standaardlengte voor stoomleidingdiam. 14 (DN 350) en groter A A t.m. Dx E t.m. K 599 B A t.m. Dx E t.m. K 676 C D E F G M12 x 1.75 M16 x 2.00 H M70 x 2.00 M90 x 2.00 K / / -0.2 L Afhankelijk van doorlaat en klasse min. 150 Afhankelijk van doorlaat en klasse min. 200 M min N 60.3 x x 14.0 P Waterflens Tabel 3 K H E D OPMERKING Afmetingen kunnen gewijzigd worden zonder voorafgaande kennisgeving. Op verzoek levert Yarway een gewaarmerkte tekening met maten. C TABLE 3 - FLENSAANSLUITINGEN Model 38 Model 48 Qmax = 25 m 3 /h. Qmax = 50 m 3 /h Stoomflens NPS 3 klasse 150 NPS 4 klasse 150 klasse 300 klasse 300 klasse 600 klasse 600 klasse 900 klasse 900 klasse 1500 klasse 1500 DN 80 PN 25/40 DN 100 PN 25/40 PN 64 PN 64 PN 100 PN 100 PN 160 PN 160 PN 250 PN 250 Waterflens NPS 1-1½ NPS 1½ DN DN Drukklasse volgens eisen watergegevens Drukklasse volgens eisen watergegevens Stoomflens Tabel 3 M N L A B SLAG - Voor verstuivers A - B - C - D - Dx: 55 mm Leidingdiameter min. 6 - Voor verstuivers E - F - G - H - K: 90 mm Leidingdiameter min. 8 Puntlas P Verstuivers Neem contact op met Yarway bij afwijkende leidingdiameters 9

10