蒸汽和冷凝水系统手册-第13章冷凝水的排除.pdf

第13章 冷凝水的排除 换热器和失流 章节13.1 13.17 换热器和失流 蒸汽和冷凝水系统手册 13.1.1 第13章 冷凝水的排除 换热器和失流 章节13.1 换热器和失流 前言 本章将讨论装备有以下设备并使用饱和蒸汽作为加热介质的换热器中冷凝水的排除问题： 换热器蒸汽供给管线上安装控制阀用于控制温度。 换热器使用疏水阀排除冷凝水 换热器一次侧称为“蒸汽空间”，蒸汽中冷凝水排除装置称为“疏水装置”。该“疏水装置”可以 是“蒸汽疏水阀”、“疏水阀泵”或“机械泵和疏水阀组合”。 换热器二次侧被加热流体的出口安装有温度感应器，不论负荷如何变化，控制阀通过开度的变化来调 节蒸汽流量（即调节蒸汽空间的压力），努力将被加热流体的出口温度控制在设定值。 蒸汽疏水阀后的冷凝水管道可能会有一定的提升，或冷凝水管道内有一定的压力，或者冷凝水直接排 向大气环境。本章将冷凝水管道内的压力称为“背压”。 大部分的换热器都是采用以上的控制方式，例如 管壳式换热器。 板式换热器。 风道中蒸汽加热盘管或盘管组。 制程设备、槽、缸等设备的加热管道或盘管。 简单起见，本章将以上装置统称为“热交换器”或“加热器”，将被加热流体所流通的通道称为换热 器的“二次侧”。 通常换热器的蒸汽空间内积水或者被冷凝水占据会导致换热器的换热性能下降。导致换热器内积水的 原因主要有以下两种： 使用了错误类型的疏水阀。 失流。 重要提示 有些温度控制系统允许换热器的蒸汽空间内有部分积水，在这些系统中，控制安装于冷凝水的出口端， 通过控制阀的阀位的变化来改变换热器内冷凝水水位。水位的变化使蒸汽与换热器壁面的接触面积发生变 化，从而改变换热器负荷，控制二次侧流体的出口温度。 对于这种系统，一定要注意换热器需要特别设计和制造，必须能够承受一定的积水。如果不是这样， 换热器内的积水会导致换热器效果下降并降低换热器的使用寿命。 如果系统设计正确，这种控制方法的确具有一定的优点。换热器内的冷凝水在排放前会进一步地冷却， 这显著的降低了冷凝水管道内的二次蒸汽量，节能的同时提高冷凝水的回收效果。 这种控制方式的主要缺点是当负荷变化时，系统反应滞后，跟不上负荷的变化。 什么是失流 失流是指换热器内蒸汽空间的压力等于或小于疏水阀后的总背压从而导致冷凝水无法从换热器内排除 的现象。 主要有以下三种情况会导致换热器内的压力低于疏水阀后背压： 由于二次侧流体入口温度升高导致负荷的降低。 由于二次侧流体的流量降低导致负荷的降低。 由于设定温度的降低导致二次侧流体出口温度降低。 当负荷降低时，控制阀会关小降低蒸汽的压力，导致疏水阀前后没有足够的压差使冷凝水通过疏水阀 排放，从而导致蒸汽空间积水，如图13.1.1所示。 13.1.2 蒸汽和冷凝水系统手册 第13章 冷凝水的排除 换热器和失流 章节13.1