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蒸汽加热器回路中水锤产生的原因分析及消除方法

作者:潘志勤来源:原创 日期:2014年5月23日 08:35

 

常规设计的蒸汽加热器是铜管串铝翅片或铜翅片,也有钢管轧铝翅片的,安装方式水平回路。工作时,汽和冷凝水流向相同,蒸汽输入加热器,经翅片散热与设备中的空气混合加热空气,在冷热交换时,加热器肋管内壁会形成结露而产生冷凝水,此时,汽在肋管(铜管)内上部,水在肋管的下部,水的流速一般只有1-3m/s,而蒸汽的流速可能是水的流速数十倍,相间流速相差很大,于是水很容易被蒸汽激起层层波浪,当浪峰达到管顶时,体积突然缩小,阻止蒸汽在肋管内流动的速度,局部可能造成真空,使蒸汽流速突然下降。此时肋管回路中就产生水锤,设备引起振动和响声,加热器肋管中波浪此起彼伏,蒸汽回路通断交替产生,蒸汽流速大小交替,急剧变化,就会造成一系列水锤波的连续传播,在蒸汽加热器较长的回路管道上,必然形成多个源波及其反射波的叠加,于时构成了复合波的水锤。

在水、汽量比值较小的情况下,水锤一旦形成,高速蒸汽会推动水阻(塞)高速运动,形成弹状流。在弹状流运动过程中,碰到回路中的弯头或半关的阀门及其它障碍,便会产生非常大的撞击力。水锤压力的升值是正常运行压力的数十倍之多,使肋管管壁材料承受很大的应力,压力的反复变化,会引起管道和设备的剧烈振动和冲击,蒸汽加热器肋管、弯头、直管焊接处造成爆裂泄漏。

消除或减轻水锤危害的基本方法:

1、改变设计蒸汽加热器的回路结构形式,由水平敷设为垂直式,蒸汽入口上进下出,没有弯头回路,使管路中产生的冷凝水迅速直流下排,就形成不了水锤。

2、降低冷凝水回收系统中的背压,避免冷凝水在管路滞留或倒流。

3、正确安装好冷凝水疏水阀门,增大排水管路口径和坡度。

4、在操作使用蒸汽加热器前,排尽输入蒸汽管路中的冷凝水。

5、蒸汽加热器工作时,输入的蒸汽阀门开始不宜过大,同时加热器出口处的管道阀门应全开(带疏水阀门时,应全开旁通开关),观察排出的冷凝水基本变为蒸汽后(此时回收冷凝水的管路及疏水阀门表面应是热的),再逐渐关小旁通开关,同时逐步加大输入蒸汽阀门,直到满足工艺送风温度。

                                                        

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该资讯的关键词为:蒸汽加热器/  水锤/  消除方法