冷凝水對(duì)蒸汽減壓閥穩(wěn)定工作的影響2
3 系統(tǒng)冷凝水是**的來(lái)源
在寫(xiě)這篇文章過(guò)程中有同行提出，減壓閥在其自身工作過(guò)程的熱交是否會(huì)產(chǎn)生冷凝水?這個(gè)問(wèn)題的提出，使我們要考慮減壓閥內(nèi)部是否也會(huì)析出冷凝水的問(wèn)題?所以有必要來(lái)了解一下減壓閥工作過(guò)程的熱工狀態(tài)。為了更形象直觀地說(shuō)明問(wèn)題，擬借lgp-i圖來(lái)分析一下，看看在壓力降低的情況下，它們各相關(guān)狀態(tài)參數(shù)的變化情況，會(huì)有一個(gè)答案。
假設(shè)上游進(jìn)口壓力為（閥前）p1，下游出口壓力為p2，p1與干飽和蒸汽線相交于o1沿等焓線下行。下游出口壓力p2與等焓線相交于o2，當(dāng)壓力從p1下降到p2時(shí)，其它相關(guān)參數(shù)也發(fā)生相應(yīng)的變化。
從圖3中可以看出，壓力從p1降至p2沿等焓線進(jìn)行，所以焓沒(méi)有改變，但是熵從s1增加到s2，比容也從v1增加到v2，但溫度從t1下降到t2。
由此看來(lái)，蒸汽經(jīng)過(guò)減壓閥的流動(dòng)過(guò)程，應(yīng)該認(rèn)為是絕熱節(jié)流過(guò)程。這種絕熱節(jié)流過(guò)程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動(dòng)過(guò)程。蒸汽節(jié)流后焓值不變，比容和熵都有所增加，溫度略有下降。蒸汽經(jīng)過(guò)減壓閥后，非但不會(huì)產(chǎn)生冷凝水，而且蒸汽干度也得到了提高，可以說(shuō)冷凝水的產(chǎn)生來(lái)自系統(tǒng)，而且是**的。這樣，對(duì)于防止和減少冷凝水進(jìn)入減壓閥的措施方法也變得簡(jiǎn)單了。
4 措施和方法
4.1 管道中冷凝水排除一種好的做法
蒸汽熱源到各用汽終端，沿程少則幾十米，多則幾百米或更長(zhǎng)，加上有的設(shè)備用汽的間斷性，蒸汽管路不斷與環(huán)境進(jìn)行熱交換，這部分冷凝水的排除通常的做法采用分段疏水來(lái)解決的。那么效果如何？從圖4中我們可以看出，由于我們選用的疏水管口徑都比較細(xì)，可以想象，當(dāng)管內(nèi)蒸汽流速在十幾到幾十米/秒?時(shí)，實(shí)際情況是冷凝水在沒(méi)排掉多少時(shí)，它已經(jīng)被沖過(guò)疏水管口了。這種傳統(tǒng)做法排水效率低，效果不理想。
在輸汽總管與疏水管之間加裝了一段凝水匯集短管，管徑粗，集水能力強(qiáng)，疏水管從凝水短管的腰部引出，形成水封蒸汽不易逃逸。凝水短管的口徑與蒸汽輸送管的比，推薦為1/2~2/3。如dn100口徑的供汽管，凝水匯集短管的口徑可選擇50~80的口徑。這種方法排量大，效果好，目前國(guó)外普遍采用的辦法，值得借鑒。
4.2減壓裝置汽水分離器的設(shè)置至關(guān)重要加設(shè)汽水分離器能*大程度保證干燥蒸汽的供給，對(duì)減壓裝置的穩(wěn)定工作，使用壽命是一個(gè)重要的保障措施。筆者根據(jù)重力分離與阻疑相結(jié)合原理設(shè)計(jì)出的一種汽水分離器，實(shí)際使用效果不差，僅供參考。
綜觀國(guó)外汽水分離器產(chǎn)品，從原理上分有重力式、阻凝式、離心式。從形式上看有臥式、立式，品種多樣，規(guī)格齊全。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)卻無(wú)產(chǎn)品可選。現(xiàn)在大多使用的是國(guó)外產(chǎn)品。（價(jià)格昂貴，望而卻步）
凝水滯留對(duì)一個(gè)蒸汽供熱系統(tǒng)來(lái)講是有百害而無(wú)一利的。因此，汽水分離器的研制開(kāi)發(fā)有很多事情可做，望同行們共同關(guān)注。
4.3 減壓裝置設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題：
（1）在汽水分離器凝水排放口下端必須設(shè)置一個(gè)獨(dú)立排放口，用于設(shè)備啟動(dòng)時(shí)排水。
（2）旁通的設(shè)置，*好在減壓閥的上方，或者平行設(shè)置。
（3）蒸汽過(guò)濾器緊貼減壓閥安裝。
（4）選用減壓閥流量要合適，設(shè)備的耗汽量要準(zhǔn)確計(jì)算。筆者的體會(huì)，減壓閥的流量應(yīng)該比設(shè)備耗汽量大10~20%為宜，千萬(wàn)不要出現(xiàn)“大馬拉小車的情況”，否則，對(duì)減壓工況的穩(wěn)定也有影響。