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工業蒸汽疏水器選型分析 |
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| 詳細介紹 | ||||||||||||||||
一、工業蒸汽疏水器選型分析前言 自從產業革命以來，蒸汽已被廣泛地應用在各工業部門，特別在石化、化工、紡織、輕工、電力等行業，都大量地使用蒸汽。及時排除蒸汽系統中的凝結水、減少蒸汽的泄漏；提高蒸汽使用設備的熱效率等問題。得到了各部門的普遍重視，蒸汽疏水器就是解決這些問題的主要裝置。疏水器也稱疏水閥，也稱自動排液器，它是用在蒸汽加熱設備或蒸汽輸送管網上，起自動阻汽排水作用的裝置。疏水器的正確選擇、安裝使用直接影響到蒸汽系統的安全運行和節能工作的好壞。 各種類型的蒸汽用熱設備和蒸汽管網，對它們所需的蒸汽疏水系統——疏水器的要求也就不同。任何一種型式和種類的疏水器都不是萬能的，因此為了選擇和安裝使用合適的疏水器，以滿足用汽設備和蒸汽管網對疏水器的要求，首先必須了解疏水器的分類與工作原理。
二、 工業蒸汽疏水器選型分析的分類與工作原理 疏水器按工作原理一般可分為三種類型：機械型、熱靜力型、熱動力型。疏水器型式有自由浮球式、倒吊桶式、雙金屬式、膜盒式、孔板式等。疏水閥的工作原理:利用蒸汽和凝結水兩者的密度差，或改變相態的物理性質，促使閥門啟閉來進行工作。常用的疏水器有浮筒式、鐘形浮子式和熱動力式等多種。 蒸汽疏水閥安裝在蒸汽加熱設備與凝結水回水集管之間。開啟時，桶在底部，閥門全開。凝結水進入疏水閥后流到桶底，充滿閥體，全部浸沒桶體，然后，凝結水通過全開閥門排至回水集管。蒸汽也從桶體底部進入疏水閥，占據桶體內的頂部，產生浮力。桶體慢慢升起，逐漸向閥座方向移動杠桿，直到*關閉閥門。空氣和二氧化碳氣體通過桶體的排氣小孔，聚集在疏水閥的頂部。 從排氣孔排出的蒸汽，都會因疏水閥的散熱而凝結。當進來的凝結水開始充滿桶體時桶體開始對杠桿產生一個拉力。隨著凝結水位不斷升高，產生的力不斷增加，直到能夠克服壓差，打開閥門。疏水閥閥門開始打開，作用在閥瓣上的壓差就會減小。桶體將迅速下降，使閥門全開。積聚在疏水閥頂部的不凝性氣體先排出，然后凝結水排出。水流從桶體流出時帶動污物一起流出疏水閥。凝結水排放的同時，蒸汽重新開始進入疏水閥，新的一個周期又開始了。目前的蒸汽疏水閥型號很多，但其工作原理都是利用蒸汽和凝結水的高度、溫度、流速的差異，通過各種機構來實現蒸汽疏水閥的啟閉，達到阻汽排水的目的。它主要有三個節能作用。
工業蒸汽疏水器選型分析 第1，迅速排出蒸汽使用設備內產生的凝結水，使蒸汽使用設備的加熱效率保持在狀態，使設備內的凝結水不形成滯留，大限度地確保設備內的蒸汽空間，這樣可經常保持的加熱效率。一旦蒸汽疏水閥不能充分的發揮作用，由于凝結水的滯留，不僅蒸汽使用設備的性能受到很大的影響，有時甚至使生產設備*陷于癱瘓。 第二，迅速排出開始啟動時設備內的空氣和低溫凝結水，從而縮短預熱運轉時間。開始通汽時，蒸汽輸送管路和蒸汽使用設備內部都充滿了空氣，如不將它們排除，就無法送入蒸汽。此外，在蒸汽輸送管路和蒸汽使用設備升溫達到蒸汽溫度的過程中，所產生的初期低溫凝結水也要迅速排出，使設備在短時間內實現正常運轉，這是提高生產效率的重要條件，特別是間歇生產的場合，由于縮短了預熱時間，也就縮短了每次的作業時間，由于增加了處理次數，終可增加產量。以前，在預熱運轉時，先開啟旁通閥來排放初期空氣和低溫凝結水，現在由于選用了恰當的蒸汽疏水閥，既可自動排出初期空氣和初期低溫凝結水，又可節省人力。 第三，降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量。所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量，一般是指蒸汽泄漏而言，是蒸汽疏水閥動作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。
三、 工業蒸汽疏水器選型分析的正確選擇 選擇疏水器時，不能單純從大排放量選擇，應特別注意：“絕不允許只根據管徑大小來套用疏水器”。而必須根據疏水器選擇原則并結合凝結水系統的具體情況來選用。一般情況下，應按以下三個方面選用。 3.1、首先根據加熱設備和對排出凝結水的要求，選擇確定疏水器的型式。 對于要有的加熱速度，加熱溫度控制要求嚴的加熱設備，需保持在加熱設備中不能積存凝結水，只要有水就得排，則選擇能排飽和水的機械型疏水器為。因為它是有水就排的疏水器，能及時消除設備中因積水造成的不良后果，迅速提高和保證設備所要求的加熱效率。對于有較大的受熱面，對加熱速度、加熱溫度控制要求不嚴的加熱設備，可以允許積水，如：蒸汽采暖疏水、工藝伴熱管線疏水等。則應選用熱靜力型疏水器為。 對于中低壓蒸汽輸送管道，管道中產生的凝結水必須迅速*排除，否則易造成水擊事故。蒸汽中含水率提高，使蒸汽的溫度降低，滿足不了用汽設備工藝要求。因此，中低壓蒸汽輸送管道選用機械型疏水器為。總之，必須根據加熱設備和用途，對疏水器型式進行合理選擇。
3.2、其次根據用汽設備的工作壓力、工作溫度，確定疏水器的公稱壓力、閥體材質；確定疏水器的連接方式、安裝方式等。 疏水器的公稱壓力一般分為：0.6Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、0.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa。在選用時，疏水器的公稱壓力不能低于蒸汽使用設備的工作壓力。同時，根據疏水器公稱壓力、工作溫度、安裝環境等選定閥體的材料。公稱壓力≤1.0Mpa，選用鑄鐵或碳素鑄鋼；公稱壓力﹥1.0Mpa，選用碳素鑄鋼或合金鑄鋼。 疏水器的工作溫度根據蒸汽使用設備所使用的蒸汽來確定，選擇時應不低于使用蒸汽的溫度。疏水器有臥式和立式兩種安裝方式，它是由管線與疏水器的連接位置來確定。疏水器的連接方式有螺紋、法蘭、焊接、對夾等，必須根據疏水器的工作壓力、工作溫度及蒸汽使用設備相應連接部分要求來確定。
3.3、后根據排水量的大小，選擇確定疏水器的性能參數。 除疏水器的壓力、溫度等參數應與所使用的設備條件相匹配外，疏水器各種壓差下的排水量，則是選擇疏水器的一個重要因素。如果所選用安裝的疏水器排水量太小，就不能及時排除已到達該疏水器的全部凝結水，使凝結水受阻倒流，終將造成堵塞，使設備加熱效率顯著降低。相反，選用排量太大的疏水器將導致閥門關閉件過早的磨損和失效。隨著閥體增大，其制造成本也將增大，不經濟。因此，對設備或管道內產生的凝結水量，必須正確的測定或根據計算式求出，為正確選用疏水器提供條件。在確定疏水器的排水量時，應根據各種用汽設備的特點、疏水器的排放形式來確定“安全系數K”。
一般應按下式計算： 疏器的每小時排水量＝設備或管道每小時產生的凝結水量×安全系數K蒸汽疏水器要以現場蒸汽的實際使用情況和設備的性能來選擇適用的蒸汽疏水閥，以確保蒸汽設備的運行效率。蒸汽疏水器要做出正確的選型，還必須掌握以下情況： 1)系統的壓力，壓差，背壓和冷凝水流量以確定蒸汽疏水器的口徑大小和型號。 2)是否是飽和蒸汽，設備要求的排放溫度。 3)是否安裝了溫度控制系統，溫控閥將減小疏水閥上 游的壓力。如有必要應采用蒸汽疏水器泵或自動泵和疏水閥的組合。 4)要求的材質，連接方式等。 5)考慮水錘、振動、冰凍、排空氣等問題。 不同類型的蒸汽疏水器可滿足不同行業和特殊應用的要求，如帶破蒸汽汽鎖裝置的FT浮球疏水閥專為滾筒疏水而設計;專為潔凈蒸汽系統設計的不蒸汽疏水器，能用于食品、制藥等行業。還有一些特定類型的蒸汽疏水器可以滿足特定的應用。
工業蒸汽疏水器選型分析 設備每小時產生的凝結水量即是設備每小時的蒸汽消耗量。安全系數K，不是理論上所規定，也不是能通過計算求得的，而是從經驗中得出的數據。安全系數K的確定，其影響因素主要有兩方面：一方面是疏水器的排水性能。由于目前疏水器對系統壓差、流量變化的適用能力有限，且生產廠商為用戶提供的疏水器容量都是以每小時的連續排放量表示的，而實際上大部分情況下疏水器都是間斷排放的。另一方面是蒸汽使用設備的種類。蒸汽使用設備不同，其運轉過程中凝結水生成的負荷特性也不同。要考慮蒸汽使用設備在啟動時凝結水大量生成和正常運行時其凝結水排水量的變化情況；同時還應考慮設備是連續運行或是間斷運行等不同情況。如果排水特性變化大，又是間斷運行的設備，那么安全系數要選取偏大，反之則取偏小為好。 |
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