什么是失速？ - 疏水閥知識詳解

作者：中鼎閥門 時間：2024-12-08 04:48:48 閱讀：

失速定義為：

當通過疏水閥等排水設備的必要壓差變為負值時發生的一種情況，導致冷凝水不再從排水設備排放，而是積聚在熱交換器內。

失速通常與以下問題有關：

• 加熱器破裂

• 水錘

• 加熱溫度不均

因此，如果蒸汽系統遇到這些問題中的任何一個，很可能會發生失速。

蒸汽疏水閥無法自行抽出冷凝水。相反，冷凝水通過疏水閥入口（一次）壓力和出口（二次）壓力之間的壓差排出。因此，疏水閥入口壓力必須高于疏水閥出口壓力，以允許適當的冷凝水流動。

雖然蒸汽系統旨在通過這種壓差排放冷凝水，但各種因素都會干擾這種機制。例如，入口溫度控制閥的使用會導致疏水閥工作壓差反轉，并導致失速。

通常，失速可能由于以下情況而發生：

• 真空始終存在于設備內部

• 恒定負壓差

• 變化的正負壓差

蒸汽式熱風加熱器失速的機理

通常，熱交換器的設計是為了滿足可以預期的最大負載。熱交換器的傳熱面積是固定的，不能改變，但負載會根據運行條件而波動。例如，如果減少熱風加熱器中的空氣流量，則保持熱風當前溫度的唯一方法是降低用作熱源的蒸汽的溫度（壓力）。

如果將溫度控制閥上的閥門開度減小到完全關閉，熱交換器內的壓力就會下降。結果，疏水閥入口壓力下降并低于出口壓力，凝結水不再從疏水閥中排出，而是在設備內部積聚。

在使用蒸汽的熱風加熱器系統中，控制閥、溫度傳感器和控制器用于調節壓力并保持溫度均勻。上面的動畫是這種系統的一個例子。0.3 MPaG (44 psig) 的蒸汽用于獲得 80 °C (176°F) 的熱空氣。失速經常發生在這種情況下。

• 加熱器首先在室溫下啟動。由控制閥調節的蒸汽提供達到目標溫度所需的必要熱量，在本例中為 80oC (176°F)。

• 當溫度接近 80oC (176°F) 時，控制閥開度減小，從而降低蒸汽壓力和熱量供應。

• 隨著空氣被加熱，加熱器內的蒸汽壓力和溫度開始下降。用低壓蒸汽加熱空氣會導致熱交換器內的壓力進一步下降。這會導致疏水閥工作壓差不足，并導致冷凝水積聚在加熱器內。

• 然后控制閥通過進一步打開（增加蒸汽壓力）作出響應，并且排出匯集的冷凝水。

• 然后該循環會自行重復，每當疏水閥工作壓差不足時就會導致冷凝水聚集。

失速導致的問題

盡管可以通過恢復疏水閥入口處的壓力（初級壓力）來消除匯集的冷凝水，但在入口壓力恢復和排放匯集的冷凝水所需的時間內仍然會出現問題。失速條件會污染設備，影響產品數量和質量，并導致水錘造成嚴重損壞，包括損壞的管道和通道頭墊圈。

水錘

如果蒸汽與匯集的冷凝水接觸并由于溫度差異而立即冷凝，則會發生水錘現象。

溫度不均

夾套鍋等設備中發生的失速會導致產品溫度不均勻的嚴重問題。

僅僅更換疏水閥并不能防止失速的發生，因為它不會解決疏水閥兩端出現的負壓差。

因此，防止失速通常涉及以下兩種方法之一：

• 增加疏水閥入口（初級）壓力，或

• 降低疏水閥出口（二級）壓力。

如果不發生失速，則夾套內部仍充滿蒸汽，飽和蒸汽的均勻加熱特性，即“如果壓力相同，所有區域的溫度都相同”，可用于充分的優勢。