鍋爐汽水分離器的密碼

一、汽水分離裝置的作用及其要求

研究蒸汽發生設備如工業鍋爐、餘熱鍋爐和汽化冷卻裝置等水的汽化和迴圈過程表明, 水經過受熱面加熱後以汽水混合物的形式進入汽包, 欲將蒸汽用於生產和生活,必須在其內部設置一套完善的汽水分離裝置, 把蒸汽中的水份完善而有效地分離出來,以提高蒸汽的品質, 保證設備運行的可靠性, 並滿足用戶的要求。

由於汽水分離裝置起著重要的作用, 因此, 汽水分離裝置的設計應滿足以下幾條原則性的要求, 因地制宜, 優選設計。

1、應能有效地避免汽包蒸發面和汽空間的局部負荷增高, 使蒸汽均勻地穿出水面, 而不致帶水。

2、能夠有效地消除由上升管進入汽包的汽水混合物的動能, 緩和汽水混合物對水面的衝擊使蒸汽中水滴大部分分離出來。

3、使汽水混合物經過多折、急轉的流動路徑, 充分利用離心力、慣性力的作用,將汽、水分離開來。

4、及時、順利地將分離下來的水排走,以免造成二次攜帶。

5、創造大量的水膜表面積, 以粘附更多的水滴, 提高汽水分離的效果。

6 有利於系統水迴圈工況的進行, 要求汽水分離裝置本身具有較小的阻力, 以盡可能降低迴圈回路的阻力。

7、汽水分離裝置應結構簡單、耐用,便於製造、安裝和檢修。

8、對負荷變化有較強的適應能力, 當負荷波動較大時, 對汽水分離的效果影響不大。

二、對常用的幾種汽水分離裝置的部析

目前工業生產中應用的工業鍋爐、餘熱鍋爐、.汽化冷卻裝置的汽水分離裝置多種多樣, 歸納起來大致有以下幾種:

1 、水下孔板, 2、縫隙檔板, 3、管孔式, 4、孔板式, 5、波形板式, 6、旋風子式等, 前四種結構簡單, 便於製造,屬粗分離器, 分離效果較差,後兩種結構複雜, 屬細分離器, 分離效果較好。目前實際應用的大多是由兩種組合而成。

大部分工業的煤爐、餘熱鍋爐亦採用以上六種中的兩種組合, 效果亦不太好, 加之爐水品質不良, 操作不當: ( 例如經常高水位) , 蒸汽帶水嚴重, 過熱器二次蒸發, 水垢沉積, 造成過熱器燒壞而爆管的事故, 在中小型工業鍋爐房中是屢見不鮮的, 因此,良好的汽水分離裝置對於保護鍋爐設備, 提高運行的可靠性有直接關係。

較大容量的工業鍋爐也有選用旋風子一一多孔板式的, 其分離效果較其它形式的略好一些, 但旋風子不但結構複雜, 製造、安裝困難, 而且流動阻力較大( 約1 0k P a ) , 這對於迴圈回路阻力大, 要求汽水分離裝置阻力盡可能小的汽化冷卻裝置也是不適宜的。

況且旋風子的分離效率與其入口流速有密切關係, 流速高分離效果好, 阻力也大。當流速低時分離效果明顯下降。

入口流速與設備負荷有關, 要求控制一定的流速範圍, 以達到較高的汽水分離效率, 這對負荷多變的工業鍋爐與餘熱利用裝置來說是辦不到的。

綜上所述, 在汽水分離裝置設計中, 因地制宜, 考慮多方面因素, 優選汽水分離裝置的方案, 對於確保設備安全經濟地運行,有重要的意義。

下面兩種汽水分離裝置具有一定的優越性, 但在實際生產中尚未得到廣泛的應用, 特此推薦供大家研究討論、指正。

三、隔板一反轉分離器一乾燥器三級組合汽水分離裝置

1、結構原理: 構造見圖 1 所示

汽水混合物由上升管導入隔板分離的小室內, 該小室由隔板四面封閉, 其中兩端面及上方斜面隔板上開孔, 正面隔板不開孔, 汽水混合物只能從兩端板小孔和上方斜隔板小孔處向外逸出, 汽流擴張, 分散,’消耗其動能, 以減少對液面的衝擊力, 然後折轉進入反轉分離器, 從反轉分離器出來後, 再折轉90度進入乾燥器。反轉分離器及乾燥器下部均設有排水管, 以排除分離下來的水滴。乾燥器內放置Q 形拉西環, 增加與蒸汽的接觸面積, 達到進一步乾燥蒸汽的目的。

2、分離器的設計

( l ) 蒸汽室負荷的校核

分離器的效率見表1。