氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥選型說明
氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥選型說明，蒸汽疏水器是蒸汽系統(tǒng)中極為重要的一環(huán)，它的基本作用是在生產(chǎn)過程中防止蒸汽的泄露排出，同時及時將蒸汽系統(tǒng)中的冷凝水、不凝氣性氣體（空氣、二氧化碳等氣體）盡快排出，大限度地利用熱能。現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，當一個不恰當?shù)氖杷鲬糜谀程囟▓龊蠒r，經(jīng)常會出現(xiàn)如系統(tǒng)運行良好，但不能完全疏水，出現(xiàn)水錘、泄漏等現(xiàn)象。為保證系統(tǒng)效率，疏水器型式的正確選擇尤為重要。
二、疏水器的類型
據(jù)國際標準ISO6704:1982，疏水器分為三種基本類型：熱靜力型（通過感應流體介質(zhì)的溫度變化工作）、熱動力型（通過感應流體介質(zhì)的動力特性變化工作）、機械型（通過感應流體介質(zhì)的密度變化工作）。詳見表1。
表1蒸汽疏水器基本型式
序號 項目 型式 熱靜力型 熱動力型 機械型
1 工作原理 利用蒸汽和凝結(jié)水溫度差 利用蒸汽和凝結(jié)水相變 利用蒸汽和凝結(jié)水密度差
2 漏汽率 1% 2%～3% 2%～3%
3 排水溫度（過冷度） 過冷水（10℃~300℃) 過冷水（6℃~80℃) 飽和（～0℃)
4 結(jié)構(gòu)大小 較小 小 大
5 允許背壓 0.5P1 0.5P1～0.25P1 0.8P1
6 動作性能 較可靠、動作間隔時間長 較可靠、動作間隔時間較長 可靠、動作間隔時間短
7 安裝方向 水平、垂直 水平、垂直 水平
8 使用壽命 較短 短 長
9 種類 雙金屬式、波紋管式、隔膜式 孔板式、脈沖式、噴嘴式 浮球式、吊桶式
三、蒸汽疏水器正確選型的考慮因素
蒸汽疏水器必須要防止蒸汽的泄漏，并能及時排除系統(tǒng)中的冷凝水和不凝氣，不同型式疏水器具有不同的優(yōu)缺點和不同的適用條件，沒有任何一種型式的氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥，能夠完全適用于所有的應用場所。疏水器的選擇基本要求是要保證冷凝水負荷、排除不凝氣。為確保蒸汽疏水器的正確選擇，應全面考慮以下因素：
1.排氣。在設(shè)備“起機”階段，用汽設(shè)備的加熱空間內(nèi)充滿了空氣，如不及時排出，將削弱對流傳熱,降低換熱效率、減少熱量傳遞、延長加熱周期。蒸汽系統(tǒng)中的空氣排放通常都是由蒸汽疏水器實現(xiàn)。熱靜力型疏水器的大優(yōu)勢，就是其在開機階段全開，可快速排出空氣。
2.排除凝水。蒸汽疏水器排放凝水的能力在于其前后的壓差，排除凝水，蒸汽才能連續(xù)進入制程空間。如蒸汽疏水器處存在泄漏，既浪費能源又降低系統(tǒng)效率。而積水是系統(tǒng)效率低的主要原因，很大程度上是因為疏水器選型不合適所致。經(jīng)實驗確定，氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥疏水量應為蒸汽用量的2~3倍，以保證設(shè)備起機階段大量的冷凝水能快速排出，保證設(shè)備效率。
3.氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥的背壓率。背壓率是指氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥在工作壓力下能正常動作，連續(xù)排出凝結(jié)水時，工作背壓P0B或高工作背壓PMOB與閥的工作壓力P0(閥進口端壓力)比值的百分數(shù)（％）。一般背壓率＝×100%高背壓率＝pB×100%各類型氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥的高背壓率如下：熱靜力型氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥為30%;圓盤式氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥為50％（實際測量僅達到20%);機械式氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥為80％。
4.蒸汽汽鎖。疏水器內(nèi)蒸汽較凝水管道內(nèi)蒸汽冷凝速度慢很多，如此部分蒸汽無法及時排出，將在疏水器處產(chǎn)生汽鎖，使其無法正常開啟，冷凝水和不凝氣不能順利排出而占據(jù)設(shè)備加熱空間，新鮮蒸汽不能進入傳熱面，用汽設(shè)備無法正常工作。帶排氣閥的疏水器及疏水器安裝中盡量靠近設(shè)備疏水口，都可避免蒸汽汽鎖的產(chǎn)生。
5.氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥的耐過熱蒸汽的能力。
（1）熱靜力型氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥的溫度敏感元件，如超出限度可能引起元件損壞；
（2）熱動力和機械型在其高使用溫度范圍內(nèi)，不會受到過熱溫度的影響。
6.閃蒸蒸汽。閃蒸蒸汽通常指在低壓環(huán)境下形成的蒸汽，它是由溫度較高的冷凝水由高壓蒸汽系統(tǒng)進入低壓凝水系統(tǒng)后自然閃蒸產(chǎn)生，數(shù)量計算如下：
閃蒸蒸汽量=過剩熱量（kJ/kg）/低壓蒸汽的蒸發(fā)焓值。設(shè)蒸汽系統(tǒng)壓力為0.7Mpa，產(chǎn)生的凝水量為500kg/h，通過蒸汽表計算，產(chǎn)生的閃蒸蒸汽量為500×302.0/2257.0=67kg/h蒸汽-冷凝水熱平衡中損失掉了相當一部分的熱量，同時會干擾操作者對疏水器工作狀況的正確判斷，如能加以回收利用，可加強對疏水器運行狀態(tài)的監(jiān)測，還可大大提高系統(tǒng)效率，設(shè)備選型中也應加以注意。
7.氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥低負荷的工作能力。低負荷的工作能力是指0.5bar壓差下能正常動作的能力。其正常動作的壓差越小，工作就越可靠。
表2氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥低負荷工作能力表
類型 自由浮球式 杠桿浮球式 膜盒
式 倒吊
桶式 浮桶式 圓盤式 波紋管式 雙金屬片式
工作能力 0.1bar 0.1bar 0.1bar 0.3bar 0.5bar 0.5bar 0.5bar 0.5bar
8.防止冷凝水倒流。倒流是用汽設(shè)備停止加熱，其加熱空間內(nèi)剩余的蒸汽繼續(xù)冷凝，加熱空間產(chǎn)生真空，使冷凝水反向流動，造成汽水共存產(chǎn)生水錘損壞設(shè)備，并出現(xiàn)升溫效果慢，浪費大量能源。此現(xiàn)象可通過在疏水器后增加止回閥來解決。
FT——浮球式氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥BP——壓力平衡式氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥TD——熱動力氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥
SM——雙金屬氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥IB——倒吊桶氣液兩相流裝置，液位自動疏水器調(diào)節(jié)閥AV——自動排空氣閥
圖1蒸汽疏水器選型參照圖
