烘干、干燥设备蒸汽换热器的失流
空气加热器、烘干器、空间加热器等应用中,经常发现温度控制震荡或换热器产生水锤和噪音,其中一个重要的原因就是蒸汽空间内积水或者被冷凝水占据。
干燥器蒸汽空间内积水或者被冷凝水占据会导致换热器的换热性能下降。导致换热器内积水的原因包括使用了错误类型的疏水阀或换热器失流。
有些稳定负载的温度控制系统允许干燥器或烘干器的蒸汽空间内有部分积水,在这些系统中,控制安装于冷凝水的出口端,通过控制阀的开关改变换热器内冷凝水水位。
干燥、烘干器的蒸汽空间内水位的变化使蒸汽与换热器壁面的接触面积发生变化,从而改变换热器负荷,控制二次侧流体的出口温度。对于这种系统,一定要注意换热器需要特别设计和制造,必须能够承受一定的积水。如果不是这样,换热器内的积水会导致换热器效果下降并降低换热器的使用寿命。如果系统设计正确,这种控制方法的确具有一定的优点。换热器内的冷凝水在排放前会进一步的冷却,显著地降低了冷凝水管道内的二次蒸汽量,节能的同时提高冷凝水的回收效果。
这种控制方式的主要缺点是当负荷变化时,系统反应滞后,跟不上负荷的变化。所以一般只应用于负载很稳定的干燥工艺。也可以采用低于饱和温度排放的蒸汽疏水阀实现。
蒸汽烘干设备或干燥器换热器的失流是指换热器内蒸汽空间的压力等于或小于疏水阀后的总背压从而导致冷凝水无法从换热器内排除的现象。
导致换热器内的压力低于疏水阀后背压的原因包含由于二次侧流体入口温度升高导致负荷的降低,也可能是由于二次侧流体的流量降低导致负荷的降低,由于设定温度的降低导致二次侧流体出口温度降低也是原因之一。
当干燥设备的换热器负荷降低时,控制阀会关小降低蒸汽的压力,导致疏水阀前后没有足够的压差使冷凝水通过疏水阀排防,从而导致蒸汽空间积水。由于选型时使用安全系数以及换热器的尺寸都是事先定好的,因此换热器的换热器面积通常比实际需要的换热器面积大得多。这样换热器得换热能力会大大提高。这同样意味着此换热器所需要的蒸汽压力比正确选型的换热器所需的蒸汽压力低得多。导致烘干、干燥设备的换热器内蒸汽压力过低,无法将冷凝水通过疏水阀正常得排出。换热器内的蒸汽压力非常重要,因为它不仅会影响换热器的失流的发生,而且会反过来影响疏水阀的选型。
在对干燥、烘干设备进行疏水阀选型之前,首先必须评估换热器是否会有失流发生,如果有失流,到何种程度。如果没有进行评估,换热器有可能会在部分工作时段甚至整个工作过程中都发生积水现象。当积水发生时,可能操作人员或监察人员并不会立即发现,因为对于这个选型过大的换热器,其换热效果可能并没有什么降低。但是对于换热器而言,除非设计用于积水状态,否则积水会导致短期和长期的危害。