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    串联疏水、并联疏水和群组疏水阀的利弊,以及有哪些影响 ?

    2022-06-08 08:57:27 铂莱国际阀门

    串联疏水、并联疏水和群组疏水阀的利弊,以及有哪些影响?



    KWSS-ZK系列疏水阀安装是否合适,对疏水阀的正常工作和设备的生产效率 ,都有着直接的影响。

    在实际工作中,很多用户为了防止疏水阀泄漏蒸汽,就想到在设备出口串联两台疏水阀,认为是双重保险能杜绝泄漏。

    那么,这种设计是否真正有效 ,还是会带来其它负面影响呢?

    今天我们一起探讨蒸汽系统中的串联疏水 、并联疏水或者群组疏水的利弊,希望给到有类似疑问的用户有帮助。


    一 、串联疏水

    1 、什么叫串联疏水?

    串联疏水指的是在一个KWSS-ZK系列疏水阀后,再安装第二个KWSS-ZK系列疏水阀的情况,这样的问题经常会在现场发生。这就是我们常说的“串联疏水”。

    如下图 :

    图片关键词

    有时这样做的初衷,只是作为主疏水阀故障后的临时补救措施 ,或是作为主疏水阀故障后的备用疏水阀。

    安装两台阀门可能看起来会是一个确保安全的措施,但实际串联疏水会被泄漏的蒸汽或闪蒸汽影响 。

    引起堵塞,导致系统背压升高 、冷凝水积存和水锤等负面影响。

    因此,我们需要尽量避免出现串联疏水。


    2、串联疏水弊大于利

    在一个设备后安装两台疏水阀的好处 :

    1)第一台阀门损坏时能起到备用,比如第一台阀门泄漏时,希望第二台阀门能有效防止蒸汽泄漏。

    2)能减少闪蒸汽量

    然而 ,只要了解蒸汽疏水阀的工作原理,就可以解释为什么不推荐 ,在一个设备后安装两台疏水阀。


    3、为什么串连疏水是不推荐的

    原因1:由于泄漏或闪蒸汽会使第二台疏水阀关闭。

    如果第一台疏水阀泄漏生蒸汽。或者即使正常工作,但排出的冷凝水由于压力降会形成闪蒸汽。

    这部份泄漏的蒸汽和闪蒸汽会留存在两台疏水阀之间。疏水阀本身的功能是阻汽排水,当第二台疏水阀识别到是蒸汽,就会关闭排放通道。

    积留的蒸汽由于短时间内无法快速冷凝或排出,就会被锁闭在狭窄的空间内形成蒸汽绑。

    若流通的空间一直被蒸汽绑占据,也会阻碍冷凝水无法流进第二台疏水阀。

    因为无法顺畅排水,导致冷凝水积存和水锤冲击等负面影响 。

    如下图:

    图片关键词

    原因2:由于泄漏或闪蒸汽还会引起系统的背压升高。

    蒸汽和闪蒸汽的体积,在大气压下是水体积的1673倍 。

    当蒸汽留存在两台疏水阀之间时,由于本来管道和疏水阀口径的限制,没有足够的空间承载闪蒸汽的体积 ,导致憋压。

    直接影响第一台疏水阀后的背压迅速升高,由于压差的改变 ,排水能力迅速降低。

    一旦背压等于或高于疏水阀前的正向压力,不仅会阻碍冷凝水的流动,还会产生逆流 。


    原因3: 串联疏水对压差和疏水阀选型的影响

    KWSS-ZK系列疏水阀的压差和排水能力是密切相关的。压差是指:疏水阀入口压力-疏水阀后背压。

    同样是选择用-8阀嘴压差 :

    当实际压差6barg时,排水能力达1700KG/H(下图红线)。

    当实际压差4barg时,排水能力只有1200KG/H(下图绿线)。

    由于压差的改变,导致疏水阀排水能力不足,需要往更大排水量选型。

    如下图 :

    图片关键词

    由于串联KWSS-ZK系列疏水阀会改变背压 ,原先进口和出口的压差被分配到串联的两台疏水阀上。

    如果压降不足以克服背压,冷凝水将在第一台疏水阀入口处开始积存。

    为了避免发生此类情况,串联的两台疏水阀的选型都应偏大一点 。

    如果系统背压较高,其中一台的选型必须足够大 ,才能满足小压差情况下冷凝水的排放。

    这样的结果就是 ,原本可以使用一台小排量疏水阀,而现在需要选择两台大排量疏水阀,费用成本随之增高 ,得不偿失。

    如下图 :

    图片关键词

    如果关注疏水阀故障的维修或更换 ,应以库存的备用疏水阀进行及时更换。建议设置标准疏水阀组,方便在线进行维修或更换。

    在疏水阀前端和后端安装截止阀 ,设置旁通阀方便维修时进行临时疏水  。

    如下图(标准疏水阀组)

    图片关键词

    如果关键工艺确实需要备用疏水阀 ,可以考虑并联而非串联安装,以备不时之需 。


    二、并联疏水

    在蒸汽系统中,并联疏水是很常见,并且是可行的。

    很多用户是出于以下考虑 ,采用并联疏水:


    1 、疏水阀损坏后,确保系统还能正常运行,常用在关键工艺一备一用的安装方法,维修时启动备用的并联疏水阀 。

    2、再有就是疏水量大的设备,单台疏水阀不能满足的情况下 ,如维远最大DN50疏水阀排水量4~10吨/小时,如果超过了就采用并联 。

    3、在长距离的管网上或长距离重油管线 ,单台疏水阀冬季怕有冻坏失效。检修一次很麻烦,设计成并联,起到双重保险。


    如下图 :(由于设备冷凝水量大,并联了两台铂莱国际KWSS-ZK系列疏水阀)

    图片关键词

    三、群组疏水

    1、什么叫群组疏水 ?


    情况1、

    收集一台设备多个加热段的冷凝水 ,并汇集到同一条冷凝水管线 ,只使用一台疏水阀疏水的方法。

    如下图:

    图片关键词

    情况2

    收集多个用汽设备的冷凝水汇于同一条冷凝水管,并只使用一台疏水阀进行疏水 。这两种情况都被称为“群组疏水”。

    如下图:

    图片关键词

    2、群组疏水带来的问题

    现场使用群组疏水不外乎空间限制、降低安装成本的考虑。

    实际上恰恰相反,群组疏水的经济划算仅仅是一种假象 。

    大多数情况下 ,由于群组疏水会导致压力不平衡,会串压,高压的冷凝水会阻止低压冷凝水排出。

    所以在设备内部会产生积水和水锤等问题 ,造成设备损伤,升温不均匀。

    因此我们推荐独立疏水 ,即对每个加热段单独安装疏水阀进行排水,且每个疏水阀后加装止回阀。

    如下图:

    图片关键词

    3、为什么不推荐群组疏水

    情况1、同一台设备多个加热工段的群组疏水:

    一台设备设计成多个加热段 ,目的是为了增加换热面积,增加传热面积 ,典型设备是散热器和烘干机 。

    蒸汽进汽压力是相同的 ,但是因为每个工段的热负荷不完全相同,存在一定差异 。

    第一个加热段的负载可能高于最后一个加热段,冷凝速度和冷凝水量就不同,设备内的压力也就不同,造成低压加热段冷凝水无法排出 ,升温困难。

    如下图:

    图片关键词

    从上图可以看出 ,蒸汽进汽压力为3barg ,初段部分A通常负载最高,压降也相对较大,可能只有2.5barg。

    最后一段C负载较小 ,压降也相对较小 ,所以压力较高 ,大约2.9barg ,中段B可能只有2.6barg 。

    运行时,C段高压冷凝水会回流到AB段 ,使AB段设备内冷凝水积存,导致升温困难,质量不合格,水锤,腐蚀等诸多问题。

    只有等AB段内积水到一定高度,依靠本身的水头来帮助排水。

    应尽量避免这种设备的群组疏水,建议ABC独立安装疏水阀 。

    如下图:

    图片关键词

    情况2 :不同压力多台设备的群组疏水 :

    出现的问题跟上面是一样的 ,只是因为这种情况下,每台设备的压力差异更大,出现的问题也就更加严重了 。

    如下图:

    图片关键词

    如上图中,压力较高3barg的设备B能够及时排除冷凝水 。

    而压力较低0.5barg的设备A ,由于止回阀关闭无法排出冷凝水。设备A就会积水,性能下降 。

    我们必须杜绝这种不同设备压力下的群组疏水 。建议在每台夹套锅底部,单独安装疏水阀。


    4 、已经存在群组疏水情况

    很多设备由于配置比较复杂,或空间受限,或为节省成本,安装疏水阀的数量受到限制。

    这种情况下还要求对设备的每个加热段分开疏水显然比较困难 。

    以下设备中经常容易出现群组疏水 :

    热风机、多层平压机和多层瓦楞纸机

    如果设备布置已经存在群组疏水,而且难以改成单独疏水的。

    建议在疏水阀前设置一个足够大的均压管,这个均压管可以平衡压力,使冷凝水能顺利排出管道。

    如下图:

    图片关键词

    这样做的效果要差于改成单独疏水,只有当排水管直径够大,能够容纳冷凝水和蒸汽同时进入管道,集水管才能发挥作用 。

    如果直径不足,还是会产生冷凝水积存和加热不均匀,问题依旧会存在 。

    安装一个足够大的集水管,能改善群组疏水带来的一些问题。

    但最有效优化加热设备的方法 ,还是使用单独的疏水阀,这样即便在蒸汽供应量相同时,相邻的加热段的内部压力也可以不同。

    如下图:

    图片关键词








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