進口孔板式疏水閥
與所有其他類型的疏水閥的最大區(qū)別是孔板疏水閥沒有活動部件。孔板捕集器的運行主要基于水和蒸汽之間的密度差異。在低壓下,冷凝物的密度比蒸汽的密度大約1000。在小孔的情況下,冷凝水以較低的速度流過開口,然后流過蒸汽。
如果同時存在兩種介質(zhì)(原則上始終是飽和蒸汽系統(tǒng)),則密度更大的冷凝水將阻止蒸汽。其結(jié)果是,沒有新鮮的蒸汽通過疏水閥泄漏。
孔板式疏水閥是一種相對簡單的冷凝水去除裝置。它的設計包括一個薄金屬板,該金屬板的中心有一個小直徑的孔。下圖顯示了典型的孔板式疏水閥的安裝。
該板可防止新鮮蒸汽流過,孔或孔可讓冷凝水或少量新鮮蒸汽逸出。當孔板式疏水閥的尺寸適合流量條件時,它們可以正常工作,但并不適合所有應用。當不存在冷凝水時,蒸汽將逸出,并且在啟動和高需求期間可能發(fā)生冷凝水備份。孔板式疏水閥最適合板間壓力差和冷凝水負荷保持恒定的情況。
孔板式疏水閥的優(yōu)缺點
好處
可用于高壓蒸汽應用
如果已知冷凝水負荷和入口和出口壓力,則可以計算性能
連續(xù)放電
沒有活動部件
易于維護
不能無法打開,但腐蝕會逐漸導致孔口直徑增加
相對較低的初始成本
耐水錘和熱沖擊損壞
孔板上的壓降降低了下游冷凝水系統(tǒng)超壓的可能性
耐凍害
可安裝在多個位置
缺點
通常的故障模式由于灰塵或碎屑堵塞或堵塞而關(guān)閉
可能需要篩網(wǎng)或濾網(wǎng)以減少堵塞或堵塞的可能性
當孔口尺寸合適時,新鮮蒸汽的損失通常很小,但是磨損和腐蝕會增大孔口并導致新鮮蒸汽的過多損失
無法調(diào)節(jié)節(jié)流孔的開口以適應變化的冷凝水負荷
可能需要自動或手動排水閥來適應在啟動或高需求期間出現(xiàn)的較大冷凝水負荷
在啟動過程中只能緩慢排出空氣
需要工程人員為特定應用選擇合適的尺寸孔(如果尺寸過大或過小,則無效)
回流系統(tǒng)中新鮮蒸汽的后果必須評估
由于連續(xù)放電,難以進行現(xiàn)場檢查
背壓過高時無法有效運行
如果負載可能變化2或3倍,則孔板式疏水閥可能不具有成本效益,因為可能會發(fā)生水浸或溢水,或可能逸出過多的蒸汽
文丘里節(jié)流孔設計
像熱能國際公司生產(chǎn)的那樣,文丘里節(jié)流孔設計的疏水閥已被證明是市場上設計效率最高的疏水閥(冷凝水回流系統(tǒng)),可將鍋爐燃料部分平均減少11.5%用于產(chǎn)生滯留蒸汽的賬單。
GEM?疏水閥如何工作
圖片來自國際熱能
盡管文丘里管孔口設計無限期地保持其初始效率,但機械疏水閥及其運動部件開始逐漸劣化。對于機械式疏水閥,當蒸汽中的熱量散失時,蒸汽會凝結(jié)到管道底部,最后進入機械疏水閥。
使用文丘里節(jié)流孔捕集器,蒸汽和冷凝水之間的密度差以及連續(xù)流優(yōu)先排出較高密度的冷凝水,從而在設備的傳熱側(cè)顯著減少冷凝水。這還將蒸汽保持在設備的傳熱側(cè),從而提高了熱效率。
與機械疏水閥不同,文丘里孔蒸汽疏水閥可以連續(xù)排出冷凝水,因此疏水閥配備了適合實際應用的孔口。因此,即使是新的,通過文丘里節(jié)流孔捕集器產(chǎn)生的新鮮蒸汽損失也比通過常規(guī)機械捕集器產(chǎn)生的損失明顯更低。
通過正確應用文丘里喉管設計和孔口尺寸,文丘里管孔口設計的能力可以根據(jù)負載進行自我調(diào)節(jié),并可以在最大運行條件下操作至零。這樣可以在啟動過程中大大提高容量。
現(xiàn)在文丘里節(jié)流孔疏水閥已成為工業(yè)和商業(yè)應用的首選疏水閥,可有效排出蒸汽系統(tǒng)中的冷凝水。由于它沒有可移動的部件來楔開或發(fā)生故障,因此它具有極高的可靠性,僅需最少的維護,并且無需備件,測試或監(jiān)視設備。由于疏水閥可以處理各種負載并適應較大的負載變化,因此適用于多種應用。
文丘里節(jié)流孔疏水閥通常由高級耐腐蝕不銹鋼制成,并能保證10年的性能,從而無需維修或更換。
許多公司每年僅對蒸汽疏水閥進行一次或兩次檢查,到那時,至少有10%的蒸汽疏水閥將無法打開,關(guān)閉或部分打開。損失不僅包括浪費能源,還包括更換損壞的設備和誤用工時。
幸運的是,安裝維護成本低的文丘里管節(jié)流孔疏水閥可以避免許多此類潛在損失。
科威特煉油廠切換了1750個疏水閥
科威特2010年9月 -面對不斷修理和更換成千上萬個機械疏水閥的挑戰(zhàn),KNPC在科威特的Shauiba煉油廠已將1,750個機械疏水閥轉(zhuǎn)換為熱能國際(TEI)的GEM文丘里節(jié)流孔板設計。
通過切換,科威特石油協(xié)會的子公司KNPC已經(jīng)看到HP熱凝結(jié)總管壓力從175 psig的高點下降到僅90 psig。
位于科威特市以南50公里的Shuaiba煉油廠于1968年投入使用,生產(chǎn)大約30種輕,中,重石油產(chǎn)品。這些主要包括天然氣,普通石腦油,各種燃料,例如高辛烷值汽油,煤油和ATK以及汽車柴油,船用柴油,燃料油和硫磺。
蒸汽是煉廠將能源從眾多鍋爐和蒸汽發(fā)生器傳輸?shù)绞褂命c的主要手段。它被用于整個煉油廠,其應用范圍從為使產(chǎn)品保持正確粘度而設計的微量加熱系統(tǒng)到每小時消耗大量蒸汽的大型再沸器。
隨著蒸汽釋放出有用的熱量,它凝結(jié)成水。疏水閥的功能是從蒸汽管道中除去水和空氣。
在Shuaiba煉油廠,機械疏水閥的故障率每年超過10%:在打開位置發(fā)生故障,導致疏水閥通過新鮮蒸汽,或者在關(guān)閉狀態(tài)發(fā)生故障,這阻止了冷凝水從系統(tǒng)中排出。
據(jù)TEI稱,當Shuaiba煉油廠首次使用該設備時,機械疏水閥的故障導致冷凝水回流壓力升至175 psig,從而阻止了150 psig的蒸汽桿能夠排出。
在最近的計劃外鍋爐停機期間,精煉廠只能使用兩臺鍋爐運行,而在安裝GEM Venturi孔板疏水閥之前,這將導致精煉廠末端的蒸汽壓力損失并影響生產(chǎn)。
Shuaiba煉油廠工程和維護經(jīng)理Habib M. Atesh說:“使用GEM疏水閥已使HP熱冷凝水總管壓力降低了85psig l,并由于減少了蒸汽損失而節(jié)省了蒸汽。” “此外,GEM疏水閥具有優(yōu)越性,因為僅過濾器需要維護”。