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为什么疏水阀需要具有排空气的性能?

文章出处:厦门诚可兴商贸有限公司 人气:-发表时间:2019-04-27 00:00:00

(1)蒸汽疏水阀的三种功能


使用和利用蒸汽的设备上只需要蒸汽。在这种内肯 定要产生凝结水,凝结水则成为有害的流体,同时还混入了 空气和其它不可凝气体,成为引起设备产生故障和降低性能 的原因。


在这种情况下,蒸汽疏水阀最重要的功能有以下三个方面:


①能迅速排除产生的凝结水。


②防止蒸汽泄漏。


③排除空气及其它不可凝气体。


在蒸汽输送设备和蒸汽使用设备中,为什么必须排除不 必要的且有害的凝结水和空气?凝结水和空气会给蒸汽设备 带来什么样的危害和不良影响?也就是说为什么需要蒸汽疏 水阀?以下就此进行说明。


(2)排除凝结水的必要性


①防止水击


首先,从安全角度看,如果蒸汽管路中有凝结水,高速 流动的蒸汽推动积结在一起的凝结水,使凝结水在管壁和阀 门及蒸汽使用设备上进行强烈的撞击,而且,往往带来很大 冲击力。这种现象称为水击(也叫水击作用或水锤作用)。当 水击很强时,会造成管道转弯处和阀门损伤或破坏。


其次,水击现象并不仅是由于有凝结水的原因。由于锅炉安装和使用上的不当,有时是锅炉里的水进入蒸汽里,被带入输送管路。所以,若锅炉结构上有缺陷或使用不当,会造成锅炉的水位过高,因此,锅炉供应的蒸汽,其湿度过大,这时凝结水形成的速度加快,这也是造成水击的一个原因。


一般,锅炉供应的饱和燕汽中,湿度应在4%以下;如 果是6%,这就是说湿度大了;如若到10%,其湿度就是过大了。在湿度大或过大的情况下,就有必要修改锅炉的结构或解决安装上的问题。


关于这些问题,请参看拙著《锅炉运转实务读本》、《锅炉的事故保全实务读本》(以上两册均属欧母社刊)及《锅 炉技工用自动锅炉读本》(明现社刊)。无论如何,蒸汽管路中产生的凝结水(包栝锅炉里混入 水)就是产生水击事故的原因,所以,从安全角度看,有必要排除凝结水。


②防止降低蒸汽使用设备的效率用蒸汽做功的蒸汽设备(特别是热交换器等间接加热的 装置),都是为了有效的利用蒸汽(饱和蒸汽)的潜热。在 这些装置内滞留过多的凝结水与加热面进行接触,妨碍了蒸 汽与加热面接触,使热交换器等蒸汽使用设备的产生效率显 著降低(参照图18)。另外,设备上、下加热不均勻也会影 响产品质量,使蒸汽使用设备的运转效率显著降低,设备性能也会降低。


蒸汽使用设备内产生的凝结水是饱和蒸汽使用之后的状态。因为它只有显热,所以它不再具有加热的作用。因此, 装置内滞留了凝结水,就完全失掉加热作用。为了不使加热 效率降低,并持续保证加热效果,必须不断地排除设备内产 生的凝结水。综上所述,为了使用蒸汽和保证蒸汽使用设备的运转效 率,必须及时排除凝结水。


③防止腐蚀蒸汽使用设备内部


水和空气中的氧与设备接触,会发生化学反应,使铁锈蚀。关于这一问题,请参看拙著《锅炉水处理入门》(燃料 及燃烧社刊)。

因此,从防止设备腐蚀的角度来看,也必须排除凝结水。


④防止蒸汽使用设备的损伤


由于蒸汽和凝结水的温度不同,设备内的凝结水使设备 局部产生温差,往往损伤设备。因此,从设备保养上看,也必须排除凝结水。以上说明了排除凝结水的必要性。以前,排除凝结水是 依靠手工操作,开关旋塞或阀门,反复操作以排除不断产生 的凝结水,参看图19 a,或如图19 b所示,在热交换器的 末端适当开孔,经常性的排除凝结水。前者是靠人工经常检 查,并需反复开关阀门。而后者,当凝结水量不定时,会造 成凝结水滞留或大量漏汽。


因此,蒸汽使用设备无论如何也需自动地排除凝结水, 并阻止蒸汽泄漏,这就是有待研究开发的w蒸汽疏水阀” (参看图20)。


(1)排除空气的必要性


如前所述,蒸汽疏水阀是以排除凝结水为主要目的的。然而,还必须有排除空气的能力。因此,要说明当空气混入 蒸汽使用设备时,为什么必须排除空气。


①防止腐蚀蒸汽使用设备内部


设备内如果混入空气,如前所述,凝结水和空气中的氧 起化学反应,造成对铁的腐蚀,这是危险的和不经济的,所以必须排除。


②防止降低蒸汽使用设备的运转效率


设备内蒸汽的潜热使被加热物加热,蒸汽则冷却,凝结 成水,在管壁周围形成凝结水层(参看图21)。但是,若设 备内部一旦混入空气,由于空气是不可凝气体(即不能液 化),所以设备内管壁上的凝结水层内侧又形成空气层(参 看图21b),且空气的热导率极小,比保温材料还小(参 看第一聿表4),因而,使蒸汽和被加热物之间的热交换能 力显著降低。


混入空气的另一个大问题是蒸汽和空气的性质大不相 同,一且混入空气且滞留,就变成蒸汽和空气的混合物,由于温度下降,使热交换能力降低。如果蒸汽是饱和蒸汽,它的 温度是由压力决定的。一般,蒸汽使用设备运转时的压力是 由压力表显示的。由于混入了空气,形成了蒸汽与空气的混 合物,这时的温度就会比该压力相对应的温度低。


此时,温度降低的程度随空气混合率的提高而显著(参 看表9)。因此,如果蒸汽中一旦混入空气,就不能依据压力 来推断温度了。假如必须推断蒸汽-空气混合物的温度,则 蒸汽的分压就是压力计所显示的压力减去空气的分压所得的 数值,这样,温度就降低了,蒸汽作为载热体和动力源的能 力也就降低了。


如上所述,蒸汽使用设备里混入了空气,当没有得到彻 底排除时,蒸汽疏水阀本身会发生以后要讲到的“空气气堵”以及其它故障,如:


①空气中的氧气腐蚀设备的内部。


②传热而形成的空气层降低了传热效率,蒸汽分压的 降低引起蒸汽温度的降低,又使

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