疏水器在供热系统中的重要性。[关键词]疏水器蒸汽供热系统作用一、前言在蒸汽供热系统中,蒸汽沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹带,形成随蒸汽流动的高速水滴,落在管底的沿途凝水也可能被高速气流重新掀起,形成“水塞”并随蒸汽一起高速流动,在遇到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时,水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击,就产生“水击”,出现噪声、振动等,严重时能***管件焊口的严密性,造成流体泄漏乃致重大事故。所以,在蒸汽供热管路中,排除沿途凝水,以免产生“水击”现象,是工程应用中必须认真重视的一个问题。二、疏水器疏水器的作用是自动阻止蒸汽逸漏且能迅速排除用汽设备及管道中的凝结水,同时能排除系统中积留的空气和其它不凝性气体。疏水器是蒸汽供热系统中重要的设备,它的工况对系统运行的可靠性和经济性影响极大。1.根据疏水器的作用原理不同,一般分为三种类型的疏水器附图表(一)单元疏水实际上是用疏水阀对系统中各个单台蒸汽凝结设备(包括每一台汽包或盘管)单独疏水。在下面“短路”一节中解释了为什么采用单元疏水,而不采用成组型集中疏水。依靠经验可以依靠过去的经验选择疏水阀。这种经验可以是你自己的,也可以是阿姆斯壮国际公司的专有技术诀窍,还可以是其它人从相同设备的疏水中得来的。自我选型在阿姆斯壮选型软件的帮助下,您可以轻松地进行选型,即便在没有计算机软件帮助的情况下,只要取得以下信息,也可以进行自我选型:1.凝结水负荷,kg/h;2.所用安全系数;3.压差,MPa;4.***大允许压力,MPa。1.凝结水负荷本手册“凝结水怎样排放”中(CG-17至CG-43),包括了计算公式,蒸汽凝结速率和正确的选型程序。2.安全系数或经验系数的选取用户会发现,在蒸汽疏水阀的选型过程中,必须考虑安全系数。比如,一组盘管一小时的凝结水量是250kg,但是在选择疏水阀的时候,考虑整个系统的安全运行,要求选用处理量为每小时750kg的疏水阀。这个3:1的安全系数,考虑到了凝结速率的变化,偶尔出现的压降和系统设计的各种因素。安全系数可以从1.5到10。本手册中的安全系数是以用户多年的使用经验为基础的。疏水阀的经济运行与阀孔的选择为了取得***佳运行效果,需要一个适当的安全系数,如果安全系数选得太大也会引起问题。除了会增加疏水阀成本和安装费用以外,尺寸过大的疏水阀磨损会更快。而且在疏水阀发生故障时,过大的疏水阀会损失更多的蒸汽,从而会引起水击和凝结水回水系统背压过高等问题。3.压差即疏水阀前后压力之差,如:锅炉和蒸汽主管压力或减压阀下游压力与回水管线之间的压力差。参见图CG-24。疏水阀必须能在这种压差下打开。注:由于回水管线里有闪蒸凝结水,所以在升高该凝结水时,不要假定由于有了静压头,压差会减少。工作压差:当用汽设备满负荷工作时,疏水阀进口的蒸汽压力可能会比蒸汽主管里的压力要低。而凝结水回水总管的压力可能会比大气压力高(背压高)。如果工作压差不少于***大压差的80%,那么,在选择疏水阀时使用***大压差则是安全的。所供蒸汽的调控,会引起压差的大幅度变化。用汽设备的压力可能会降到大气压力,甚至更低(到真空)。如果按照本手册的要求进行设计的话,这种情况不会妨碍凝结水的排放。重要提醒:一定要关注一下右边有关本问题的讨论,它们讨论的是有关压差减少时的处理方法。4.***大允许压力疏水阀必须能够承受系统***大压力或设计压力。它不一定要在这个压差下工作,但必须能够承受这个压力。例如,***大进口压力是2.5MPa,回水管线压力是1MPa。但是疏水阀必须能承受住2.5MPa的***大允许压力。参见图CG-24。因此而确定选择疏水阀体的材质。影响压差的各种因素除了发生压力调节阀故障,压差一般只会比正常值或设计值略低一点。压差的变化可以由进口压力或背压压力的变化而引起。进口压力可能因下列因素而低于其正常值:1.压力控制阀或温度调节阀调制动作;2.“虹吸排放现象”。排放点与疏水阀之间每升高610mm,进口压力(和压差)就会降低0.007MPa。参见图CG-25。背压压力可能因下列因素而高于其正常值:1.管路磨擦(流量及流速的变化);2.其它疏水阀向回水系统排放;3.升高凝结水如果只排放凝结水的话,凝结水每升高610mm,排放压力就会升高0.007MPa。但是,如果有闪蒸蒸汽出现的话,背压的增加值会降到零。参见图CG-26。注意外置式止回阀。图CG-24.“A”减“B”等于压差。如果B为背压,从A中减去它。如果B为真空,把它加到A上去。图CG-25.重力排放点的凝结水被虹吸作用升到疏水阀。每升高610mm减小压差0.007MPa。注意低点的水封和疏水阀的内置止回阀都是防倒流用的。图CG-26.疏水阀打开时,蒸汽的压力将会把凝结水推高。每升高610mm减小压差0.007MPa蒸汽输配系统连接着锅炉和使用蒸汽的各个设备,它把蒸汽送到工厂里任何需要热能的地方。整个蒸汽输配系统由三个主要部分组成,它们分别是锅炉分汽缸、蒸汽主管和支管。其中每一个组成部分,都用于满足系统的一个要求,并与蒸汽汽水分离器、蒸汽疏水阀一起组成了一个完整、有效的蒸汽输配系统。疏水器都不是***的,因此为了选择和安装使用合适的疏水器,以满足用汽设备和蒸汽管网对疏水器的要求,首先必须了解疏水器的分类与工作原理。不允许只根据管径大小来套用疏水器”。而必须根据疏水器选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。一般情况下,应按以下三个方面选用。3.1首先根据加热设备和对排出凝结水的要求,选择确定疏水器的型式。对于要有***快的加热速度,加热温度控制要求严的加热设备,需保持在加热设备中不能积存凝结水,只要有水就得排,则选择能排饱和水的机械型疏水器为***好。因为它是有水就排的疏水器,能及时消除设备中因积水造成的不良后果,迅速提高和保证设备所要求的加热效率。对于有较大的受热面,对加热速度、加热温度控制要求不严的加热设备,可以允许积水,如:蒸汽采暖疏水、工艺伴热管线疏水等。则应选用热静力型疏水器为***好。对于中低压蒸汽输送管道,管道中产生的凝结水必须迅速完全排除,否则易造成水击事故。蒸汽中含水率提高,使蒸汽的温度降低,满足不了用汽设备工艺要求。因此,中低压蒸汽输送管道选用机械型疏水器为***好。总之,必须根据加热设备和用途,对疏水器型式进行合理选择。详见表2。表2:蒸汽疏水器的选择.2其次根据用汽设备的***高工作压力、***高工作温度,确定疏水器的公称压力、阀体材质;确定疏水器的连接方式、安装方式等。疏水器的公称压力一般分为:0.6Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、0.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa。在选用时,疏水器的公称压力不能低于蒸汽使用设备的***高工作压力。同时,根据疏水器公称压力、***高工作温度、安装环境等选定阀体的材料。公称压力≤1.0Mpa,选用铸铁或碳素铸钢;公称压力﹥1.0Mpa,选用碳素铸钢或合金铸钢。疏水器的***高工作温度根据蒸汽使用设备所使用的蒸汽来确定,选择时应不低于使用蒸汽的温度。疏水器有卧式和立式两种安装方式,它是由管线与疏水器的连接位置来确疏水器的连接方式有螺纹、法兰、焊接、对夹等,必须根据疏水器的***高工作压力、***高工作温度及蒸汽使用设备相应连接部分要求来确定。3.3***后根据排水量的大小,选择确定疏水器的性能参数。除疏水器的压力、温度等参数应与所使用的设备条件相匹配外,疏水器各种压差下的排水量,则是选择疏水器的一个重要因素。如果所选用安装的疏水器排水量太小,就不能及时排除已到达该疏水器的全部凝结水,使凝结水受阻倒流,***终将造成堵塞,使设备加热效率显著降低。相反,选用排量太大的疏水器将导致阀门关闭件过早的磨损和失效。随着阀体增大,其制造成本也将增大,不经济。因此,对设备或管道内产生的凝结水量,必须正确的测定或根据计算式求出,为正确选用疏水器提供条件。所以,在确定疏水器的排水量时,应根据各种用汽设备的特点、疏水器的排放形式来确定“安全系数K”。一般应按下式计算:疏水器的每小时排水量=设备或管道每小时产生的凝结水量×安全系数K设备每小时产生的凝结水量即是设备每小时的蒸汽消耗量。安全系数K,不是理论上所规定,也不是能通过计算求得的,而是从经验中得出的数据。安全系数K的确定,其影响因素主要有两方面:一方面是疏水器的排水性能。由于目前疏水器对系统压差、流量变化的适用能力有限,且生产厂商为用户提供的疏水器容量都是以每小时的连续排放量表示的,而实际上大部分情况下疏水器都是间断排放的。另一方面是蒸汽使用设备的种类。蒸汽使用设备不同,其运转过程中凝结水生成的负荷特性也不同。要考虑蒸汽使用设备在启动时凝结水大量生成和正.3疏水器不能串联安装,可以并联安装。如:使用大规格的疏水器且其安装困难时,可以采用几个小型疏水器并联安装,见图2。每个设备的疏水应各自***安装疏水装置,见图3。4.4一般机械型疏水器只能安装在水平管路上,恒温型、热动力型疏水器可水平,也可垂直安装。疏水器应安装在检修方便的地方,并尽可能集中排列。)