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關(guān)于冷凝水回收管線的設(shè)計
輸送冷凝水的管道通常被稱為冷凝水回收管線,由于是汽水兩相流管道,因此需要的設(shè)計,不能按照常溫水管道的設(shè)計方法來設(shè)計冷凝水管道。汽水兩相流指的是管道中存在兩種狀態(tài)的流體:汽態(tài)流體如蒸汽(包括閃蒸汽,生蒸汽或它們的混合態(tài)),和液態(tài)流體,雖然它們一起流動,但是它們并不是簡單的分開,而混合在一起的流動。
在設(shè)計冷凝水管線時應充分考慮蒸汽,當高溫高壓冷凝水經(jīng)過疏水閥,從高壓區(qū)瞬間進入低壓區(qū)域時,一部分的冷凝水會閃蒸成閃蒸汽。壓力較低時,飽和蒸汽的比容要比冷凝水大1000倍,即使高壓條件下,這種體積比也超過90:1,因此蒸汽和冷凝水的比例將取決于閃蒸汽量或閃蒸率,這會對管道設(shè)計帶來很大的影響。如果沒有閃蒸汽,管道的流速和壓降就可以按照普通的水管道標準來進行設(shè)計。如果閃蒸汽量比較大,那管道設(shè)計就趨向于蒸汽管道。因此,在設(shè)計冷凝水管道前,首先要計算閃蒸量,并根據(jù)需要的流速和壓降來設(shè)計管道。使用比容來估算給定壓力下蒸汽和冷凝水的體積比,確定允許流速,這樣就可以根據(jù)流速和允許壓降來確定管道尺寸。
在設(shè)計冷凝水回收管線還需要考慮的其他因素:比如管道中生蒸汽的比例、管道中的雜質(zhì)可能會對管道造成腐蝕,減少管道內(nèi)壁的厚度等,這些都會對流速,壓降和系統(tǒng)背壓造成影響。
關(guān)于蒸汽及冷凝水回收系統(tǒng)水錘問題
什么是水錘
在開啟或關(guān)閉排水閥門的過程中,有時會發(fā)出“bang”的水擊的聲音,這種聲響是水錘在水系統(tǒng)中的體現(xiàn)。水錘不僅會發(fā)生在水系統(tǒng)中,也會發(fā)生在蒸汽及冷凝水回收系統(tǒng)中。
2、水錘的危害
當蒸汽進入管道或設(shè)備時,有時會發(fā)出金屬的“bang,bang,bang”聲響,甚至有時伴隨著劇烈的管道振動。當水錘發(fā)生時,管道內(nèi)會瞬間產(chǎn)生巨大的壓力,這對管道、設(shè)備及廠房會產(chǎn)生嚴重的影響,不僅會損壞連接接頭,而且還會造成法蘭與閥體本身的損壞。
3、水錘的機械原理
蒸汽和冷凝水回收系統(tǒng)中發(fā)生的水錘,通常分為兩大類:A、高速的冷凝水突然進入管道內(nèi);B、蒸汽急速冷凝,發(fā)生相互撞擊。
A類:蒸汽主管由于輻射散熱的原因,會產(chǎn)生冷凝水。蒸汽在管道內(nèi)高速的流動從而帶動冷凝水一起流動形成了漣漪,這個類似于由于強風而形成巨大的浪,在這種情況下,當冷凝水猛烈的撞擊到彎頭或一個關(guān)閉著的閥門就會產(chǎn)生水錘。
B類:當蒸汽損失了熱能,就會凝結(jié)為冷凝水,其體積會比蒸汽小1000倍。因此當蒸汽接觸到低溫的冷凝水從而發(fā)生凝結(jié),蒸汽在冷凝過程中,由于體積縮小會短時形成真空狀態(tài),管道內(nèi)的冷凝水會被吸到這個真空的空間,這種情況也會形成水錘,冷凝水在管道內(nèi)形成浪涌互相的撞擊。管道內(nèi)的低溫冷凝水與蒸汽混合是非常危險的。但這樣的情況又是非常普遍的,像在冷凝水回收系統(tǒng)中,這種是一種非常難以解決的水錘形式。
值得注意的是這種類型的水錘形式不僅僅出現(xiàn)在冷凝水回收系統(tǒng)中,也同樣會發(fā)生在蒸汽配送管道和蒸汽用設(shè)備中。以上所提及的兩大類型水錘都會產(chǎn)生巨大的破壞,但相對而言第二種形式的水錘發(fā)生的頻率更高。