自從產(chǎn)業(yè)革命以來蒸汽已被廣泛地應(yīng)用在各工業(yè)部門特別 在石化、化工、紡織、輕工、電力等行業(yè)都大量地使用蒸汽。及時(shí)排除蒸汽系統(tǒng)中的凝結(jié)水、減少蒸汽的泄漏提高蒸汽使用設(shè)備的熱效率等問題。得到了各部門的普遍重視蒸汽氣液兩相流疏水器就是解決這些問題的主要裝置。氣液兩相流疏水器也稱疏水閥也稱自動(dòng)排液器它是用在蒸汽加熱設(shè)備或蒸汽輸送管網(wǎng)上起自動(dòng)阻汽排水作用的裝置。氣液兩相流疏水器的正確選擇、安裝使用直接影響到蒸汽系統(tǒng)的安全運(yùn)行和節(jié)能工作的好壞。
石化公司是具有十七套大型石油化工裝置的國家特大型企業(yè)其蒸汽用熱設(shè)備眾多式樣各異。各種類型的蒸汽用熱設(shè)備和蒸汽管網(wǎng)對(duì)它們所需的蒸汽疏水系統(tǒng)——?dú)庖簝上嗔魇杷鞯囊笠簿筒煌�。任何一種型式和種類的氣液兩相流疏水器都不是萬能的因此為了選擇和安裝使用合適的氣液兩相流疏水器以滿足用汽設(shè)備和蒸汽管網(wǎng)對(duì)氣液兩相流疏水器的要求首先必須了解氣液兩相流疏水器的分類與工作原理。
二、 氣液兩相流疏水器的分類與工作原理
氣液兩相流疏水器按工作原理一般可分為三種類型機(jī)械型、熱靜力型、 熱動(dòng)力型。詳見表1。 
目前共有氣液兩相流疏水器約24000個(gè)其中烯烴廠3400個(gè)芳烴廠5500個(gè)。采用的氣液兩相流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。
三、 氣液兩相流疏水器的正確選擇
選擇氣液兩相流疏水器時(shí)不能單純從最大排放量選擇應(yīng)特別注意“絕不允許只根據(jù)管徑大小來套用氣液兩相流疏水器” 。而必須根據(jù)氣液兩相流疏水器選擇原則并結(jié)合凝結(jié)水系統(tǒng)的具體情況來選用。一般情況下應(yīng)按以下三個(gè)方面選用。
3.1 首先根據(jù)加熱設(shè)備和對(duì)排出凝結(jié)水的要求選擇確定氣液兩相流疏水器的型式。 對(duì)于要有最快的加熱速度加熱溫度控制要求嚴(yán)的加熱設(shè)備需保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水只要有水就得排則選擇能排飽和水的機(jī)械型氣液兩相流疏水器為最好。因?yàn)樗怯兴团诺臍庖簝上嗔魇杷鳘芗皶r(shí)消除設(shè)備中因積水造成的不良后果迅速提高和保證設(shè)備所要求的加熱效率。
對(duì)于有較大的受熱面對(duì)加熱速度、加熱溫度控制要求不嚴(yán)的加熱設(shè)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(yīng)選用熱靜力型氣液兩相流疏水器為最好。 對(duì)于中低壓蒸汽輸送管道管道中產(chǎn)生的凝結(jié)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(shè)備工藝要求。因此中低壓蒸汽輸送管道選用機(jī)械型氣液兩相流疏水器為最好。 總之,必須根據(jù)加熱設(shè)備和用途,對(duì)氣液兩相流疏水器型式進(jìn)行合理選擇。詳見表2。 
3.2 其次根據(jù)用汽設(shè)備的最高工作壓力、最高工作溫度確定氣液兩相流疏水器的公稱壓力、閥體材質(zhì)確定氣液兩相流疏水器的連接方式、安裝方式等。 氣液兩相流疏水器的公稱壓力一般分為0.6Mpa、1.0Mpa2.0Mpa、0.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa。
在選用時(shí)氣液兩相流疏水器的公稱壓力不能低于蒸汽使用設(shè)備的最高工作壓力。同時(shí)根據(jù)氣液兩相流疏水器公稱壓力、最高工作溫度、安裝環(huán)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。 氣液兩相流疏水器的最高工作溫度根據(jù)蒸汽使用設(shè)備所使用的蒸汽來確定選擇時(shí)應(yīng)不低于使用蒸汽的溫度。
氣液兩相流疏水器有臥式和立式兩種安裝方式它是由管線與氣液兩相流疏水器的連接位置來確定。氣液兩相流疏水器的連接方式有螺紋、法蘭、焊接、對(duì)夾等必須根據(jù)氣液兩相流疏水器的最高工作壓力、最高工作溫度及蒸汽使用設(shè)備相應(yīng)連接部分要求來確定。
3.3 最后根據(jù)排水量的大小選擇確定氣液兩相流疏水器的性能參數(shù)。 除氣液兩相流疏水器的壓力、溫度等參數(shù)應(yīng)與所使用的設(shè)備條件相匹配外氣液兩相流疏水器各種壓差下的排水量則是選擇氣液兩相流疏水器的一個(gè)重要因素。如果所選用安裝的氣液兩相流疏水器排水量太小就不能及時(shí)排除已到達(dá)該氣液兩相流疏水器的全部凝結(jié)水使凝結(jié)水受阻倒流最終將造成堵塞使設(shè)備加熱效率顯著降低。相反選用排量太大的氣液兩相流疏水器將導(dǎo)致閥門關(guān)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(jīng)濟(jì)。因此對(duì)設(shè)備或管道內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水量必須正確的測(cè)定或根據(jù)計(jì)算式求出為正確選用氣液兩相流疏水器提供條件。 所以在確定氣液兩相流疏水器的排水量時(shí)應(yīng)根據(jù)各種用汽設(shè)備的特點(diǎn)、氣液兩相流疏水器的排放形式來確定“安全系數(shù)K”。一般應(yīng)按下式計(jì)算：氣液兩相流疏水器的每小時(shí)排水量設(shè)備或管道每小時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水量×安全系數(shù)K 設(shè)備每小時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水量即是設(shè)備每小時(shí)的蒸汽消耗量。安全系數(shù)K不是理論上所規(guī)定也不是能通過計(jì)算求得的而是從經(jīng)驗(yàn)中得出的數(shù)據(jù)。安全系數(shù)K的確定其影響因素主要有兩方面一方面是氣液兩相流疏水器的排水性能。由于目前氣液兩相流疏水器對(duì)系統(tǒng)壓差、流量變化的適用能力有限且生產(chǎn)廠商為用戶提供的氣液兩相流疏水器容量都是以每小時(shí)的連續(xù)排放量表示的而實(shí)際上大部分情況下氣液兩相流疏水器都是間斷排放的。另一方面是蒸汽使用設(shè)備的種類。蒸汽使用設(shè)備不同其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中凝結(jié)水生成的負(fù)荷特性也不同。要考慮蒸汽使用設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水大量生成和正常運(yùn)行時(shí)其凝結(jié)水排水量的變化情況同時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)備是連續(xù)運(yùn)行或是間斷運(yùn)行等不同情況。如果排水特性變化大又是間斷運(yùn)行的設(shè)備那么安全系數(shù)要選取偏大反之則取偏小為好。綜合各方面因素對(duì)不同的蒸汽使用設(shè)備建議分別取安全系數(shù)K24。詳見表3。 
舉例換熱器蒸汽耗量200Kg/h蒸汽壓力0.3Mpa溫度1600C凝結(jié)水不回收。選擇確定氣液兩相流疏水器的型號(hào)。
1 確定選擇氣液兩相流疏水器的種類根據(jù)已知條件選擇機(jī)械型氣液兩相流疏水器 或熱靜力型氣液兩相流疏水器較好。 2 根據(jù)P0.3MpaT1600C氣液兩相流疏水器公稱壓力確定為1.0Mpa、 1. 6Mpa均可。連接方式選擇法蘭、螺紋均可。閥體材料灰鑄鐵或碳素鑄鋼。 3 氣液兩相流疏水器前的壓力進(jìn)換熱器蒸汽壓力0.3Mpa換熱器阻力 0.02Mpa0.28Mpa氣液兩相流疏水器后壓力0Mpa氣液兩相流疏水器前后壓差0.28Mpa。 根據(jù)已知條件選擇安全系數(shù)K3則氣液兩相流疏水器排水量3×200600Kg/h。 查產(chǎn)品樣本
1 選甘肅920廠自由浮球式氣液兩相流疏水器UF05A或CS41H16CDN20雙金屬氣液兩相流疏水器
TB11DN20。
2 選南京流體工程機(jī)械廠自由浮球式氣液兩相流疏水器FZB.S 16H4B或FZB.S 10H4B
DN20。
生活區(qū)供熱干管DN3503000米原設(shè)計(jì)僅根據(jù)管徑選用氣液兩相流疏水器由于蒸汽管道地溝敷設(shè)、保溫材料損壞嚴(yán)重等原因管線溫降大至醫(yī)院處蒸汽溫度僅1600C溫降達(dá)1400C。公司對(duì)此管線進(jìn)行了檢修更換了疏水裝置修復(fù)管線保溫管線溫降明顯下降至醫(yī)院處蒸汽溫度為2202400C。可見疏水裝置的重要。
四、 氣液兩相流疏水器的安裝
一個(gè)即使性能完美、制造精良的氣液兩相流疏水器,如果安裝使用不當(dāng),同樣也達(dá)不到預(yù)期的效果。單獨(dú)的氣液兩相流疏水器是很難達(dá)到阻汽排水作用的,它需要有輔助裝置配合。氣液兩相流疏水器的輔助裝置并不是一律要求件件必備而是根據(jù)具體條件選用必需的。
4.1 完整的疏水裝置見圖1 
4.1.1 當(dāng)凝結(jié)水排至大氣時(shí)后切斷閥、檢查閥、止回閥可不設(shè)置。
4.1.2 若氣液兩相流疏水器本體內(nèi)已帶過濾器過濾器可不設(shè)置。如自由浮球式氣液兩相流疏水器。
4.1.3 若氣液兩相流疏水器后的凝結(jié)水管高于氣液兩相流疏水器或有幾組疏水裝置共有一根凝結(jié)水管常需裝設(shè)止回閥。若氣液兩相流疏水器本身能起止回作用也不設(shè)止回閥。如熱動(dòng)力型氣液兩相流疏水器。
4.2 疏水裝置應(yīng)盡量靠近加熱設(shè)備或蒸汽總管以免產(chǎn)生“蒸汽阻塞”。
4.3 氣液兩相流疏水器不能串聯(lián)安裝可以并聯(lián)安裝。如使用大規(guī)格的氣液兩相流疏水器且其安裝困難時(shí)可以
采用幾個(gè)小型氣液兩相流疏水器并聯(lián)安裝見圖2。每個(gè)設(shè)備的疏水應(yīng)各自獨(dú)立安裝疏水裝置見圖3。
4.4 一般機(jī)械型氣液兩相流疏水器只能安裝在水平管路上恒溫型、熱動(dòng)力型氣液兩相流疏水器可水平也可垂直安裝。氣液兩相流疏水器應(yīng)安裝在檢修方便的地方并盡可能集中排列。
氣液兩相流疏水器的節(jié)能管理:
為保證氣液兩相流疏水器的正常使用提高氣液兩相流疏水器的使用可靠性達(dá)到節(jié)約蒸汽的目的公司必須建立氣液兩相流疏水器使用管理制度和操作規(guī)程。若氣液兩相流疏水器的漏汽率減少0.5公司蒸汽耗量將減少約5噸/時(shí)可見其節(jié)能管理的重要性。因此各氣液兩相流疏水器使用單位必須設(shè)有專門的維護(hù)管理班組并應(yīng)配備懂行的技術(shù)人員。建立疏水器管理臺(tái)賬設(shè)置氣液兩相流疏水器檢查臺(tái)或校驗(yàn)臺(tái)。定期對(duì)氣液兩相流疏水器進(jìn)行檢查維修。
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