戴遠玲,郭玉梅,楊建紅
(1.大化集團有限責任公司,遼寧大連 116031;2.大連大化工程設計有限公司,遼寧大連 116031;3.大連西卡建筑材料有限公司,遼寧大連 116031)
淺談疏水器在蒸汽系統中的應用
戴遠玲1,郭玉梅2,楊建紅3
(1.大化集團有限責任公司,遼寧大連 116031;2.大連大化工程設計有限公司,遼寧大連 116031;3.大連西卡建筑材料有限公司,遼寧大連 116031)
論述了疏水器在蒸汽系統中的應用,探討了疏水器的選擇及安裝,并提出了問題及管理建議。
疏水器;蒸汽系統;選擇;應用
蒸汽在現代化工企業熱量傳遞中起著重要作用,在實際運行中蒸汽中含水率高、蒸汽無效消耗大,致使整個蒸汽系統存在大量的熱量損失。蒸汽管路的經常性疏水則顯得相當重要,疏水器則越來越多的應用在蒸汽系統中。
①蒸汽管路中因散熱損失產生的凝結水若不能及時的排除,高速流動的蒸汽推動著積聚在一起的凝結水,使凝結水對管線的閥門、管壁、用汽設備造成強烈的撞擊,也就是所謂的水沖擊或者稱之為“水錘”,如果水沖擊很強時,會對蒸汽管道轉彎和閥門處造成損傷,對使用蒸汽的設備產生破壞。因此從安全角度看,蒸汽凝結水也必須及時排除。
②排除蒸汽管網中的不凝氣,可防止“氣塞”形成,對一些特殊設備還能防止對設備內部的化學腐蝕。
③使用蒸汽的設備,大部分是使用蒸汽的潛熱,而如果蒸汽的凝結水太多,蒸汽的濕度就增大,其潛熱值就減少了,無形中降低了設備的效率。蒸汽系統疏水能有效提高使用蒸汽設備的工作效率。另一方面,使用蒸汽的設備中滯留較多的凝結水,還會使受熱介質受熱不均勻,容易出次品。
蒸汽疏水器以阻汽疏水為主要目的,但由于蒸汽中有不凝氣體存在(絕大多數是空氣),因此疏水器還應具備排空氣的能力。
疏水器的使用能保障蒸汽系統安全、高效運行。蒸汽系統中正確選擇和安裝疏水器能夠節能10~40%。
疏水器的種類很多,分類的方式方法也很多。可以按照使用的壓力等級分,也可按照排水量大小分,也可按照與蒸汽管路的連接方式分,也可按照其工作原理分。了解其工作原理對我們的實際工作的指導意義更大,按照其工作原理可分為:機械型、熱靜力型、熱動力型和特殊型。
選擇疏水器時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3個方面選用。
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。
對于要求最快的加熱速度,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。
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。則選用熱靜力型疏水器。
對于中低壓蒸汽輸送管道,管道中產生的凝結水必須迅速完全排除,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。
②其次根據用汽設備的最高工作壓力、最高工作溫度,確定疏水器的公稱壓力、閥體材質、連接方式、安裝方式等。
③最后根據排水量的大小,選擇確定疏水器的性能參數。
疏水器的每小時排水量=設備或管道每小時產生的凝結水量×安全系數K
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。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。對不同的蒸汽使用設備建議分別取安全系數K=2~4。
一個性能完美、制造精良的疏水器,如果安裝使用不當,同樣也達不到預期的效果。
①完整的疏水裝置見圖1。
②疏水裝置應盡量靠近加熱設備或蒸汽總管,以免產生“蒸汽阻塞”。
③疏水器不能串聯安裝,可以并聯安裝。

圖1 疏水裝置圖
④一般機械型疏水器只能安裝在水平管路上,恒溫型、熱動力型疏水器可水平,也可垂直安裝。疏水器應安裝在檢修方便的地方,并盡可能集中排列。
隨著現代工業的發展,越來越多的企業認識到蒸汽疏水器對蒸汽系統的經濟性和安全性,在蒸汽系統中普遍使用疏水器,雖然設計選用了疏水器,但建設單位為了節省一次性投資,選用劣質廉價或已被淘汰的疏水器,不僅增加了維修、更新的費用,還加大了熱量損失,得不償失。建議科學的選擇、使用疏水器,使其更節能、更穩定。
即使蒸汽系統中選用目前較為先進的自由浮子疏水器,也會由于開停操作不當或蒸汽系統工藝流程不合理,導致管線內產生水擊,打癟疏水器內的不銹鋼浮球,疏水器泄漏或失靈。
進一步加強操作人員的技術培訓及提高責任心,才能大幅度降低人為損耗。
據日本TLV公司對22 000臺在用疏水器檢測分析,其中有18.7%的疏水器處于泄漏狀態。如果每臺泄漏的疏水器一年泄漏43t蒸汽,一年損失是上千萬之多。所以僅對疏水器重視還遠遠不夠,及時有效的對疏水器進行檢查和檢測也是非常重要的。及時發現并解決疏水器的泄露問題,才能真正達到節能降耗的目的。
[1] 侯輝.凝結水回收和利用[M].北京:機械工業出版社,1985.7
[2] 張紅兵.化工管路手冊[M].北京:化學工業出版社,1988.7
TQ 051.5
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1005-8370(2012)01-30-02
2011-06-28