什么是失速？ - 疏水閥知識(shí)詳解

作者：中鼎閥門 時(shí)間：2024-12-08 04:48:48 閱讀：

失速定義為：

當(dāng)通過疏水閥等排水設(shè)備的必要壓差變?yōu)樨?fù)值時(shí)發(fā)生的一種情況，導(dǎo)致冷凝水不再從排水設(shè)備排放，而是積聚在熱交換器內(nèi)。

失速通常與以下問題有關(guān)：

• 加熱器破裂

• 水錘

• 加熱溫度不均

因此，如果蒸汽系統(tǒng)遇到這些問題中的任何一個(gè)，很可能會(huì)發(fā)生失速。

蒸汽疏水閥無法自行抽出冷凝水。相反，冷凝水通過疏水閥入口（一次）壓力和出口（二次）壓力之間的壓差排出。因此，疏水閥入口壓力必須高于疏水閥出口壓力，以允許適當(dāng)?shù)睦淠鲃?dòng)。

雖然蒸汽系統(tǒng)旨在通過這種壓差排放冷凝水，但各種因素都會(huì)干擾這種機(jī)制。例如，入口溫度控制閥的使用會(huì)導(dǎo)致疏水閥工作壓差反轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致失速。

通常，失速可能由于以下情況而發(fā)生：

• 真空始終存在于設(shè)備內(nèi)部

• 恒定負(fù)壓差

• 變化的正負(fù)壓差

蒸汽式熱風(fēng)加熱器失速的機(jī)理

通常，熱交換器的設(shè)計(jì)是為了滿足可以預(yù)期的最大負(fù)載。熱交換器的傳熱面積是固定的，不能改變，但負(fù)載會(huì)根據(jù)運(yùn)行條件而波動(dòng)。例如，如果減少熱風(fēng)加熱器中的空氣流量，則保持熱風(fēng)當(dāng)前溫度的唯一方法是降低用作熱源的蒸汽的溫度（壓力）。

如果將溫度控制閥上的閥門開度減小到完全關(guān)閉，熱交換器內(nèi)的壓力就會(huì)下降。結(jié)果，疏水閥入口壓力下降并低于出口壓力，凝結(jié)水不再從疏水閥中排出，而是在設(shè)備內(nèi)部積聚。

在使用蒸汽的熱風(fēng)加熱器系統(tǒng)中，控制閥、溫度傳感器和控制器用于調(diào)節(jié)壓力并保持溫度均勻。上面的動(dòng)畫是這種系統(tǒng)的一個(gè)例子。0.3 MPaG (44 psig) 的蒸汽用于獲得 80 °C (176°F) 的熱空氣。失速經(jīng)常發(fā)生在這種情況下。

• 加熱器首先在室溫下啟動(dòng)。由控制閥調(diào)節(jié)的蒸汽提供達(dá)到目標(biāo)溫度所需的必要熱量，在本例中為 80oC (176°F)。

• 當(dāng)溫度接近 80oC (176°F) 時(shí)，控制閥開度減小，從而降低蒸汽壓力和熱量供應(yīng)。

• 隨著空氣被加熱，加熱器內(nèi)的蒸汽壓力和溫度開始下降。用低壓蒸汽加熱空氣會(huì)導(dǎo)致熱交換器內(nèi)的壓力進(jìn)一步下降。這會(huì)導(dǎo)致疏水閥工作壓差不足，并導(dǎo)致冷凝水積聚在加熱器內(nèi)。

• 然后控制閥通過進(jìn)一步打開（增加蒸汽壓力）作出響應(yīng)，并且排出匯集的冷凝水。

• 然后該循環(huán)會(huì)自行重復(fù)，每當(dāng)疏水閥工作壓差不足時(shí)就會(huì)導(dǎo)致冷凝水聚集。

失速導(dǎo)致的問題

盡管可以通過恢復(fù)疏水閥入口處的壓力（初級(jí)壓力）來消除匯集的冷凝水，但在入口壓力恢復(fù)和排放匯集的冷凝水所需的時(shí)間內(nèi)仍然會(huì)出現(xiàn)問題。失速條件會(huì)污染設(shè)備，影響產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，并導(dǎo)致水錘造成嚴(yán)重?fù)p壞，包括損壞的管道和通道頭墊圈。

水錘

如果蒸汽與匯集的冷凝水接觸并由于溫度差異而立即冷凝，則會(huì)發(fā)生水錘現(xiàn)象。

溫度不均

夾套鍋等設(shè)備中發(fā)生的失速會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品溫度不均勻的嚴(yán)重問題。

僅僅更換疏水閥并不能防止失速的發(fā)生，因?yàn)樗粫?huì)解決疏水閥兩端出現(xiàn)的負(fù)壓差。

因此，防止失速通常涉及以下兩種方法之一：

• 增加疏水閥入口（初級(jí)）壓力，或

• 降低疏水閥出口（二級(jí)）壓力。

如果不發(fā)生失速，則夾套內(nèi)部仍充滿蒸汽，飽和蒸汽的均勻加熱特性，即“如果壓力相同，所有區(qū)域的溫度都相同”，可用于充分的優(yōu)勢(shì)。