汽水分离器的应用
汽水分离器的作用与原理:
为提高蒸汽品质,必须减少蒸汽带水量,而减少蒸汽带水量,则可采用高效的汽水分离器。
湿蒸汽的危害不少:比如说蒸汽中含水会使管道腐蚀,降低管道使用寿命,而更换管道不仅有材料和人工的花费,而且要将部分管线关闭进行维修,对生产也将带来一定的损失。此外,蒸汽中所含的小水滴将聚集在换热设备的表面形成水薄膜,水薄膜将改变换热设备表面的换热系数,导致设备加热时间的延长,降低生产力。而且,湿蒸汽中所夹带的杂质会在控制阀和蒸汽疏水阀上积垢,影响阀的操作,增加维修费用。
如此,汽水分离器的作用体现在减少湿蒸汽的损害之上。而所谓汽水分离器,即是利用重力、离心力、惯性力等尽可能地将蒸汽中的水分分离出来的设备。
汽水分离器的结构与特点:
挡板式:挡板或折板式分离器由很多挡板构成,这种设计方式使得流体在汽水分离器内需多次改变流动方向。而当流体遇到挡板而流动方向改变时,干蒸汽总是可以绕过挡板继续向前的,对于悬浮的水滴而言,由于其具有较大的质量和惯性,往往会积聚在挡板上,最后落到分离器的底部,通过疏水阀排出。汽水分离器总是有很大的通流面积,设计的挡板较多,如此,使得悬浮水滴尽可能地落入分离器的底部。挡板式分离器在较大的流速范围内可以保持很高的分离效率,研究表明,挡板式分离器在10m/s 到30m/s的流速之间分离效率高达99%。
图1 挡板式汽水分离器
旋风式:旋风或说离心式分离器使用了一连串肋片以便产生高速气旋,在分离器内高速旋转流动的蒸汽。根据离心力与重力的道理,使得悬浮水滴落入汽水分离器的底部。
图2旋风式汽水分离器
吸附式:吸附型汽水分离器内部的蒸汽通道上有一个阻碍物,一般是一金属网垫,悬浮的水滴遇到它后便会被吸附,而水滴大到一定程度后,则依靠重力的作用落到分离器底部。
图3 吸附式汽水分离器
以上只是基本类型的介绍,汽水分离器的具体形式较多,比如说结合汽旋和吸附两种形式的分离器便很常见,因为结合了这两种方法可以使得整个分离效率有所提高,从此处可见,只要能够提高分离效率,形式并不拘泥于某几种之中。
此外,需要注意汽旋式和吸附式分离器的分离效率只有在蒸汽速度13m/s以下才能达到98%,否则效率会很低。举例而言,蒸汽速度为25m/s时,其分离效率大概仅为50%。如若使用,应当注意通过改变汽水分离器上游管径大小或汽水分离器入口的直径,降低蒸汽流动速度,提高分离效率。
汽水分离器应用范围:
汽水分离器的应用范围十分广阔,举例而言,包括:
压缩空气中的冷凝水分离、回收;
蒸汽管线中的冷凝水分离;
气液混合部位进、出口分离;
真空系统中冷凝水的分离等等。
汽水分离器的安装、使用注意事项:
一、检查汽水分离器安装位置和流向是否正确,确保按照阀体上标示的方向安装;
二、汽水分离器若装在水平管道上排水口需垂直向下,为保证汽水分离器分离出的液体尽快排走,排液口必须 连接相应的自动疏水阀(根据排量与工况选择);
三、汽水分离器悬空安装时应有相应的支撑机构,以减小管道设备承受的压载;
四、汽水分离器应当注意保温,保温可以减少汽水分离器的热损失,亦可以有效地提高系统热效率;
五、若蒸汽之中含有空气等气体杂志,亦应该在汽水分离器上方设置排空气装置;
六、对汽水分离器进行检修的时候,请注意确保不带压力、温度在常温附近,否则易于发生安全事故。