烘干、干燥設備蒸汽換熱器的失流
空氣加熱器、烘干器、空間加熱器等應用中,經常發現溫度控制震蕩或換熱器產生水錘和噪音,其中一個重要的原因就是蒸汽空間內積水或者被冷凝水占據。
干燥器蒸汽空間內積水或者被冷凝水占據會導致換熱器的換熱性能下降。導致換熱器內積水的原因包括使用了錯誤類型的疏水閥或換熱器失流。
有些穩定負載的溫度控制系統允許干燥器或烘干器的蒸汽空間內有部分積水,在這些系統中,控制安裝于冷凝水的出口端,通過控制閥的開關改變換熱器內冷凝水水位。
干燥、烘干器的蒸汽空間內水位的變化使蒸汽與換熱器壁面的接觸面積發生變化,從而改變換熱器負荷,控制二次側流體的出口溫度。對于這種系統,一定要注意換熱器需要特別設計和制造,必須能夠承受一定的積水。如果不是這樣,換熱器內的積水會導致換熱器效果下降并降低換熱器的使用壽命。如果系統設計正確,這種控制方法的確具有一定的優點。換熱器內的冷凝水在排放前會進一步的冷卻,顯著地降低了冷凝水管道內的二次蒸汽量,節能的同時提高冷凝水的回收效果。
這種控制方式的主要缺點是當負荷變化時,系統反應滯后,跟不上負荷的變化。所以一般只應用于負載很穩定的干燥工藝。也可以采用低于飽和溫度排放的蒸汽疏水閥實現。
蒸汽烘干設備或干燥器換熱器的失流是指換熱器內蒸汽空間的壓力等于或小于疏水閥后的總背壓從而導致冷凝水無法從換熱器內排除的現象。
導致換熱器內的壓力低于疏水閥后背壓的原因包含由于二次側流體入口溫度升高導致負荷的降低,也可能是由于二次側流體的流量降低導致負荷的降低,由于設定溫度的降低導致二次側流體出口溫度降低也是原因之一。
當干燥設備的換熱器負荷降低時,控制閥會關小降低蒸汽的壓力,導致疏水閥前后沒有足夠的壓差使冷凝水通過疏水閥排防,從而導致蒸汽空間積水。由于選型時使用安全系數以及換熱器的尺寸都是事先定好的,因此換熱器的換熱器面積通常比實際需要的換熱器面積大得多。這樣換熱器得換熱能力會大大提高。這同樣意味著此換熱器所需要的蒸汽壓力比正確選型的換熱器所需的蒸汽壓力低得多。導致烘干、干燥設備的換熱器內蒸汽壓力過低,無法將冷凝水通過疏水閥正常得排出。換熱器內的蒸汽壓力非常重要,因為它不僅會影響換熱器的失流的發生,而且會反過來影響疏水閥的選型。
在對干燥、烘干設備進行疏水閥選型之前,首先必須評估換熱器是否會有失流發生,如果有失流,到何種程度。如果沒有進行評估,換熱器有可能會在部分工作時段甚至整個工作過程中都發生積水現象。當積水發生時,可能操作人員或監察人員并不會立即發現,因為對于這個選型過大的換熱器,其換熱效果可能并沒有什么降低。但是對于換熱器而言,除非設計用于積水狀態,否則積水會導致短期和長期的危害。
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