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罐式输水给企业带来的问题

罐式疏水,指的是设备出口没有疏水阀,汽水混合物直接进入一个水罐,靠对水罐内的液位控制通过自动控制阀进行排水。到目前为止,这种液位控制式疏水罐在化工、造纸、印染等许多行业仍比较常见,尤其制碱行业的煅烧炉更是普遍采用这种方式进行疏水。

不可否认,这种方式曾经解决了当时采用其它方式难以解决的设备疏水泄漏蒸汽问题,为企业正常生产和降低能耗做出了不可磨灭的贡献,但其固有的缺陷制约着设备效率的更大提升和能耗的进一步降低。在国家实现“双碳”目标和推动工业绿色低碳发展的政策指引下,企业了解和解决罐式疏水存在的固有问题,并进一步节能增效、降碳减排,具有现实和长远意义。

 下面,孚雷德从几个方面浅谈罐式疏水给工业企业带来的主要问题:

1)  设备效率低  采用液位控制式疏水罐时,设备出口汽水混合物压力、水罐内压力接近于设备入口蒸汽压力,使得设备入口和出口压差较小,减缓了热媒在设备内的流转速度,也容易引起设备排水不畅,势必降低设备换热和生产效率。

2)空气无法排出  在采用疏水阀疏水时,疏水阀内部有自动排空气装置,进入其中的空气会自动排除。在采用罐式疏水时,当系统中的空气随蒸汽和凝结水进入疏水罐时,罐内水封将蒸汽、空气与装有调节阀的出口隔离,空气无法排出,会引发一些负面问题。

3)罐内液位波动  设备供汽压力的波动会引起疏水罐内压力变化,进而引起罐内液相中汽泡数量变化较大,导致假液面现象。这种假液面变化迅速,难以控制,容易造成实际液面过高或过低而控制阀却反向运行的误动作,导致液位过低时泄漏蒸汽和下游低压系统的压力过高以及液位过高时设备排水不畅与生产能力降低,有时甚至引发生产质量事故。

4)浪费蒸汽  因设备出口直接与疏水罐相通,必然会有蒸汽进入水罐,罐体表面就相当于蒸汽向周围环境供热的“大暖气”,而且这种散热过程持续不断、常年累月,造成了热能浪费,并且因其提高了环境温度而影响工作环境的舒适度(供暖季除外),有时还会增加制冷成本。因假液面现象引发的控制阀错误开启也会引起蒸汽浪费。

5)凝结水显热的浪费  疏水罐的排水是由受液位控制的调节阀完成,排水只受液位控制,与凝水温度无关,不像机械疏水阀逢水即排。这样,蒸汽放热变成冷凝水后无法立即进入下个环节而被迫无为地停留在罐内浪费显热。密度小的高温水位于罐体的上部不能被及时排出,而从靠近罐底的出口排出的水温相对较低。

6)增加了控制单元投入  液位传感器、调节阀和电气控制部分相比机械式疏水阀投入大(大约相当于机械疏水阀的4-5倍),且故障率高,寿命短。 尤其随着设备用汽压力/温度的增高,控制单元的成本、故障率和维修费用更会水涨船高。

7)对下游冲蚀严重  在液位波动大的情况下,调节阀动作频繁,尤其当阀门口径选型偏大时,还会引起震荡,有时也会出现开关控制的情形。瞬时排水量有时会很大,加上较大的压差,使得下游管道承受非常大的冲击,汽蚀和冲刷也极其严重,影响到系统寿命和运行安全性。

 总之,采用液位控制罐式疏水,不仅降低设备效率(对于管束机、煅烧炉一类的设备,效率大约降低15%~20%),浪费蒸汽(约15%左右),增加碳排放15%左右,而且会增加投资和系统运行维护费用。此外,这种方式还会降低系统稳定性和生产安全性。