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疏水阀内冷凝水出现低温时的危害及解决方案

 张景涛 2022-10-18 发布于辽宁

蒸汽疏水阀的故障一般分为两类:

1、泄漏:即疏水阀在持续排放冷凝水的同时夹带有生蒸汽的泄漏;

2、排水故障(例如堵塞和低温):即冷凝水排放受阻,无法将系统内的冷凝水完全排出。

一般来说,存在泄漏的疏水阀大多数容易被发现,也可以将它们的危害及影响具体量化,但出现低温堵水的疏水阀,其潜在危害很难被工程师们理解。

许多工厂都会做维护保养计划,以诊断并修复不正常(故障)的蒸汽疏水阀,只不过,这些计划的策略往往都将重心放在泄漏的疏水阀,却忽略了可能更具破坏性,无法正常疏水的阀门,即所谓的低温疏水阀,直到管道产生了水锤,导致阀门堵塞、管道震动、物流升温缓慢甚至无法升温等等情况,才引起注意

本文旨在消除常见的对于蒸汽、蒸汽疏水阀的误解,解释如何识别低温疏水阀并强调了维修这些阀门的重要性,同时提出解决方案。

一、对于饱和蒸汽的误解

有时我们对于蒸汽品质的错误理解,部分原因要归咎于忽略了低温疏水阀对蒸汽品质的影响。例如,我们有时会误认为锅炉生产的是饱和蒸汽,而实际上,工厂的蒸汽系统中基本不会出现饱和蒸汽的工况,而是以过热蒸汽或湿蒸汽的状态存在

在工厂中,锅炉产生的蒸汽通常是湿蒸汽(即并非100%的水都被蒸发成蒸汽),蒸汽中夹带着附着了水雾的气泡。有些工厂会在锅炉系统安装汽水分离设备,最大限度减少锅炉输送的蒸汽中的含水量,但无法做到完全分离,仍有部分会被夹带着进入蒸汽管网。即使最先进的锅炉,在锅炉出口处的蒸汽中仍会有3-5%的含水量。

另外,蒸汽在输送过程中,不断的冷凝,如果此时主管疏水阀堵水,出现低温,则冷凝水就会被继续推到下游,让蒸汽的湿度越来越大,即蒸汽品质越来越低。

但是经过减压阀后,蒸汽会变成过热蒸汽,干度也会提高,只是过热度很小,对蒸汽品质影响也较小,一般我们都忽略了,在阀门管道选型、计算能耗时都不予考虑。

二、冷凝水的危害

当蒸汽通过管道传输,在机械力和热力的作用下,夹带的冷凝水会从蒸汽中脱离(如下图)。如果冷凝水未被移除,它将在蒸汽的推动下以很高的流速前进,流速高达160公里/小时,对沿途任何阻碍其行进的物体包括弯头,喷嘴,阀门,法兰等造成撞击而瞬停—造成水锤,这种冲击波会造成设备损坏或使人员受伤。 

与可见的蒸汽泄漏不同的是,某种意义上说,冷凝水因其包裹在管道内是看不见的,在蒸汽的携带、驱动下贯穿整个系统,因此我们应该重视。

引起水锤的根本原因通常是疏水点排水不畅。下面我们分两个方面说明:

1、如果是主管或分汽缸疏水不畅,堵水,冷凝水低温,很多工厂的维保人员对这种低温疏水阀不予理睬,一是因为低温疏水阀后面几乎没有闪蒸汽,好看(误以为是节能了),二是对其他部位暂时没有任何影响,直到使用一段时间以后,发现水锤震动愈发明显,甚至出现阀门或管道被击破,管道末端被打烂等严重问题时,才会去修复处理主管道或分支管的疏水阀。

2、如果是设备后面疏水不畅,堵水,冷凝水低温,如果堵水不严重,物料能升温,升温的速度也能接收,也就是并未影响生产,这样维修人员一般也是会不闻不问的;但是如果堵水严重,冷凝水温度低于饱和温度很多,这时物料明细升温缓慢,甚至达不到工艺要求的温度,严重影响产品质量,或者是升温太慢,大大降低了生产效率,这种情况维修人员很快能发现,而且一定会想办法第一时间解决好低温疏水阀的问题。 

三、重视低温疏水阀

维修人员为什么不重视低温疏水阀?

如果是疏水阀泄漏,会造成后端背压增高,能耗增大,环境污染增大,一般维修人员非常重视,因为节能现在是每个工厂的重要任务。即便如此,疏水阀泄漏时,完全不影响生产因为仍然维持着蒸汽疏水阀最基本的功能——将冷凝水从系统中及时排除

如果是疏水阀堵水,尤其是主管疏水阀堵水,或设备后疏水阀堵水不严重,并不会影响生产,而且也不会立即看到其产生的危害,所以维修人员就不会重视。然而真正严重且存在重大隐患的这种堵水的蒸汽疏水阀(低温疏水阀),因为它们没能执行疏水阀的基本功能即从系统中及时排除冷凝水

四、低温疏水阀的解决方法

未经修复的低温疏水阀是十分危险的,这些故障疏水阀无法及时将冷凝水从系统中排出,系统将无法安全可靠的工作,继而可能导致设备损坏,人员伤亡,工厂关停等后果。所以,修复低温疏水阀是迫在眉睫、刻不容缓的任务。

低温疏水阀应尽快确认,分配资金和资源,快速维修。一个行之有效的方法就是每年对所有的蒸汽疏水阀进行检测,重点区域更应重点照顾。一旦发现低温疏水阀,应立即对系统进行分析、盘查故障、并尽早解决。

下面我们提出如下常见的几个解决方案:

1、除非是伴热管线,否则尽量不要选用热静力疏水阀,建议选用浮球式疏水阀,因为浮球式疏水阀可以连续的、及时的排除冷凝水。

2、疏水阀选型要正确,若排量选小了,冷凝水来不及排放,会造成堵水,出现低温。

3、对于蒸汽主管应每隔30~50m设一个疏水点,并配以尺寸合适的集水槽。所有上升管的底部都必须疏水。

4、对于蒸汽湿度大,含水较多的主管道(现在越来越多的公司在使用电厂提供的集中供热,电厂的蒸汽经过减温减压站后,一般含水较多),建议加装汽水分离器,强制性的把蒸汽中水分分离出来。

5、对于某些行业的特殊设备,如轮胎橡胶行业的硫化机,印染造纸行业的滚筒干燥机等,会产生蒸汽绑,就是正常生产时,会不定时的出现排水不畅,升温不正常的问题,必须选用专业的带有破除蒸汽绑的浮球式疏水阀

6、对于某些工况,可能会产生空气绑,就是一些热空气或不凝气体进入到管网内,造成堵水,这时需要在设备上加装排气阀。

7、对于其他如失流、群组疏水等等情况,都可能出现堵水的情况,需要进行系统优化。

8、总之,低温疏水阀的出现,可能是由各种不同的因素造成的,我们都应该及时进行检测,盘查,最好是联系专业的蒸汽领域厂家,帮助大家进行分析,并将系统进行合理的优化设计,让工厂安全生产,并达到最佳节能状态。    

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