锅炉|关于汽水分离器的基础内容

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电⼒百科第 61 期:汽⽔分离器
⼀、汽⽔分离装置的作⽤及其要求
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研究蒸汽发⽣设备如⼯业锅炉、余热锅炉和汽化冷却装置等⽔的汽化和循环过程表明, ⽔经过受热⾯加热后以汽⽔混合物的形式进⼊汽包, 欲将蒸汽⽤于⽣产和⽣活,必须在其内部设置⼀套完善的汽⽔分离装置, 把蒸汽中的⽔份完善⽽有效地分离出来,以提⾼蒸汽的品质, 保证设备运⾏的可靠性, 并满⾜⽤户的要求。
由于汽⽔分离装置起着重要的作⽤, 因此, 汽⽔分离装置的设计应满⾜以下⼏条原则性的要求, 因地制宜, 优选设计。
1、应能有效地避免汽包蒸发⾯和汽空间的局部负荷增⾼, 使蒸汽均匀地穿出⽔⾯, ⽽不致带⽔。透射电镜制样
2、能够有效地消除由上升管进⼊汽包的汽⽔混合物的动能, 缓和汽⽔混合物对⽔⾯的冲击使蒸汽中⽔滴⼤部分分离出来。
3、使汽⽔混合物经过多折、急转的流动路径, 充分利⽤离⼼⼒、惯性⼒的作⽤,将汽、⽔分离开来。
4、及时、顺利地将分离下来的⽔排⾛,以免造成⼆次携带。
5、创造⼤量的⽔膜表⾯积, 以粘附更多的⽔滴, 提⾼汽⽔分离的效果。
6 有利于系统⽔循环⼯况的进⾏, 要求汽⽔分离装置本⾝具有较⼩的阻⼒, 以尽可能降低循环回路的阻⼒。
7、汽⽔分离装置应结构简单、耐⽤,便于制造、安装和检修。
8、对负荷变化有较强的适应能⼒, 当负荷波动较⼤时, 对汽⽔分离的效果影响不⼤。
⼆、对常⽤的⼏种汽⽔分离装置的部析
⽬前⼯业⽣产中应⽤的⼯业锅炉、余热锅炉、.汽化冷却装置的汽⽔分离装置多种多样, 归纳起来⼤致有以下⼏种:
1 、⽔下孔板, 2、缝隙档板, 3、管孔式, 4、孔板式, 5、波形板式, 6、旋风⼦式等, 前四种结构简单, 便于制造,属粗分离器, 分离效果较差,后两种结构复杂, 属细分离器, 分离效果较好。⽬前实际应⽤的⼤多是由两种组合⽽成。
⼤部分⼯业的煤炉、余热锅炉亦采⽤以上六种中的两种组合, 效果亦不太好, 加之炉⽔品质不良, 操作不当: ( 例如经常⾼⽔位) , 蒸汽带⽔严重, 过热器⼆次蒸发, ⽔垢沉积, 造成过热器烧坏⽽爆管的事故, 在中⼩型⼯业锅炉房中是屡见不鲜的,因此,良好的汽⽔分离装置对于保护锅炉设备, 提⾼运⾏的可靠性有直接关系。
较⼤容量的⼯业锅炉也有选⽤旋风⼦⼀⼀多孔板式的, 其分离效果较其它形式的略好⼀些, 但旋风⼦不但结构复杂, 制造、安装困难, ⽽且流动阻⼒较⼤( 约1 0k P a ) , 这对于循环回路阻⼒⼤, 要求汽⽔分离装置阻⼒尽可能⼩的汽化冷却装置也是不适宜的。
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建筑装饰材料技术况且旋风⼦的分离效率与其⼊⼝流速有密切关系, 流速⾼分离效果好, 阻⼒也⼤。当流速低时分离效果明显下降。
⼊⼝流速与设备负荷有关, 要求控制⼀定的流速范围, 以达到较⾼的汽⽔分离效率, 这对负荷多变的⼯业锅炉与余热利⽤装置来说是办不到的。
综上所述, 在汽⽔分离装置设计中, 因地制宜, 考虑多⽅⾯因素, 优选汽⽔分离装置的⽅案, 对于确保设备安全经济地运⾏,有重要的意义。下⾯两种汽⽔分离装置具有⼀定的优越性, 但在实际⽣产中尚未得到⼴泛的应⽤, 特此推荐供⼤家研究讨论、指正。
三、隔板⼀反转分离器⼀⼲燥器三级组合汽⽔分离装置
1、结构原理: 构造见图 1 所⽰
汽⽔混合物由上升管导⼊隔板分离的⼩室内, 该⼩室由隔板四⾯封闭, 其中两端⾯及上⽅斜⾯隔板上开孔, 正⾯隔板不开孔, 汽⽔混合物只能从两端板⼩孔和上⽅斜隔板⼩孔处向外逸出, 汽流扩张, 分散,’消耗其动能, 以减少对液⾯的冲击⼒, 然后折转进⼊反转分离器, 从反转分离器出来后, 再折转90度进⼊⼲燥器。反转分离器及⼲燥器下部均设有排⽔管, 以排除分离下来的⽔滴。⼲燥器内放置Q 形拉西环, 增加与蒸汽的接触⾯积, 达到进⼀步⼲燥蒸汽的⽬的。
2、分离器的设计
( l ) 蒸汽室负荷的校核
分离器的效率见表1。
蒸汽室负荷的计算结果如果超过了界限负荷曲线图( 见图2 ) 的允许范围值, 表l中所表⽰的蒸汽纯度就难以保证。
( 2 ) 各部蒸汽通过的流速
当有过热器时各部分蒸汽流速见表2。
刘惠祥四、钢丝⽹汽⽔分离装置
这种汽⽔分离器是由6 层8 ⽬,18 号钢丝和3 层l x 9 ( 或2 x 2 2 ) 的钢板⽹组成, 每两层钢板⽹之间夹三层钢丝⽹。这种汽⽔分离器与汽流接触⾯积⼤, 汽流中的⽔滴很容易被吸附在钢丝⽹上, ⽔因⾃重下流达到汽⽔分离的⽬的。
汽流通过钢丝⽹前空截⾯的流速取1 ~ 1.5 m s/。这种分离器结构简单、便于制造、安装, ⽽且阻⼒也⼩, 其阻⼒仅相当于旋风⼦的65 % , 分离效果很好。
钢丝⽹汽⽔分离器可以做成如图3 所⽰
⼀级为缝隙式, ⼆级为钢丝⽹的两级分离装置。也可以象图4 ⽰那样做成双级钢丝的:⼀级为粗分离器, ⽴级为细分离器。
钢丝⽹需采⽤不锈钢, 以免腐蚀堵塞通道。当汽⽔分离效果要求不太⾼时, 可采⽤缝隙式档板⼀⼀钢丝⽹分离器; 当要求较⾼时, 可采⽤⼆级钢丝⽹或挡板⼀⼀反转分离器⼀⼀⼲燥器
参考⽂献:武培基. 汽包汽⽔分离装置的选择与设计[J]. 冶⾦动⼒, 1991(2):33-36.
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