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。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的安全運行和節能工作的好壞。
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其蒸汽用熱設備眾多式樣各異。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——氣液兩相流疏水器的要求也就不同。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備和蒸汽管網對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械型、熱靜力型、 熱動力型。詳見表1。 
目前共有氣液兩相流疏水器約24000個其中烯烴廠3400個芳烴廠5500個。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不能單純從最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氣液兩相流疏水器” 。而必須根據氣液兩相流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氣液兩相流疏水器的型式。 對于要有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氣液兩相流疏水器為最好。因為它是有水就排的氣液兩相流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。則應選用熱靜力型氣液兩相流疏水器為最好。 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氣液兩相流疏水器為最好。 總之,必須根據加熱設備和用途,對氣液兩相流疏水器型式進行合理選擇。詳見表2。 
3.2 其次根據用汽設備的最高工作壓力、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。
在選用時氣液兩相流疏水器的公稱壓力不能低于蒸汽使用設備的最高工作壓力。同時根據氣液兩相流疏水器公稱壓力、最高工作溫度、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。 氣液兩相流疏水器的最高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。
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、對夾等必須根據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備相應連接部分要求來確定。
3.3 最后根據排水量的大小選擇確定氣液兩相流疏水器的性能參數。 除氣液兩相流疏水器的壓力、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排除已到達該氣液兩相流疏水器的全部凝結水使凝結水受阻倒流最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氣液兩相流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應根據各種用汽設備的特點、氣液兩相流疏水器的排放形式來確定“安全系數K”。一般應按下式計算：氣液兩相流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 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氣液兩相流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。綜合各方面因素對不同的蒸汽使用設備建議分別取安全系數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凝結水不回收。選擇確定氣液兩相流疏水器的型號。
1 確定選擇氣液兩相流疏水器的種類根據已知條件選擇機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。 根據已知條件選擇安全系數K3則氣液兩相流疏水器排水量3×200600Kg/h。 查產品樣本
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。
生活區供熱干管DN3503000米原設計僅根據管徑選用氣液兩相流疏水器由于蒸汽管道地溝敷設、保溫材料損壞嚴重等原因管線溫降大至醫院處蒸汽溫度僅1600C溫降達1400C。公司對此管線進行了檢修更換了疏水裝置修復管線保溫管線溫降明顯下降至醫院處蒸汽溫度為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,同樣也達不到預期的效果。單獨的氣液兩相流疏水器是很難達到阻汽排水作用的,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 當凝結水排至大氣時后切斷閥、檢查閥、止回閥可不設置。
4.1.2 若氣液兩相流疏水器本體內已帶過濾器過濾器可不設置。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水管常需裝設止回閥。若氣液兩相流疏水器本身能起止回作用也不設止回閥。如熱動力型氣液兩相流疏水器。
4.2 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”。
4.3 氣液兩相流疏水器不能串聯安裝可以并聯安裝。如使用大規格的氣液兩相流疏水器且其安裝困難時可以
采用幾個小型氣液兩相流疏水器并聯安裝見圖2。每個設備的疏水應各自獨立安裝疏水裝置見圖3。
4.4 一般機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到節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/時可見其節能管理的重要性。因此各氣液兩相流疏水器使用單位必須設有專門的維護管理班組并應配備懂行的技術人員。建立疏水器管理臺賬設置氣液兩相流疏水器檢查臺或校驗臺。定期對氣液兩相流疏水器進行檢查維修。
|
