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汽液两相流液位自动疏水调节器

2024
12-31

13:52:46

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来源:上海奇众阀门制造有限公司
汽液两相流液位自动疏水调节器
    在电力、化工、石油、冶金等企业中有大量的换热及扩容设备需要通过调节出口流量来控制液位,目前所用的产品大多为机械浮球式、电动式和气动式。这些产品不仅成本高,控制复杂,而且执行机构动作频繁,普遍存在易卡涩、 易磨损、 易汽蚀、易泄漏等问题。导致故障率高,维护费用大,对设备的安全经济运行造成重大影响。可见,性能优异、 可靠性高的自调节液位控制装置是企业提高经济性和安全性的迫切需要的产品。
    以往类似的设备大多是调节妥协,灵敏度不强,误差率大等缺点,有的不得已改为手动,增大劳动强度。给设备的经济性、安全性带来了严重影响。有的发生失控现象给运行人员造成操作不便,给机组运行造成严重威胁,造成的经济损失也相当大。

   誉美牌汽液两相流自调节液位控制装置具有液位控制能力强、可靠性高、 免维护、 寿命长等特点,是传统疏水控制设备的更新换代产品。 可以广泛应用于电力系统的高、 低压加热器、轴封加热器、热网加热器、锅炉连排等设备及冶金、 石油、 化工等企业的热交换设备和扩容器,能够*解决发电厂300MW、600MW及以上机组以及石油、化工行业相关设备的液位控制难题。

   汽液两相流自调节液位控制装置电力行业应用简介 

    汽液两相流自调节液位控制装置,突破了原有技术的局限性,已广泛用于电力行业中的600MW、300MW、200MW及以下机组的高、低压加热器、轴封加热器、锅炉连排、热网加热器等需要水位控制的设备。性能*、技术、品质优良、水位控制准确且免维护,成本低,是替代传统液位装置的产品。 

加热器传统产品常见的故障 
1)传统产品水位控制不好,导致低水位运行。
2)传统产品故障率高维护工作量大,检修频繁。
3)水位控制困难,造成机组经济性下降,热效率低。
4)水位控制不好引起管路振动,严重的导致焊口振裂、保温材料飞扬、高压蒸汽四溢等重大安全事故。
   针对以上问题,我厂与中科院热能动力研究所研究开发了新型汽淮相流自动调节装置,成功地取代了原老式设备,它既可以在原老式设备的基础上实施改造,也可以给各大研究院设计院设计、更新新设备时选型及配套时参考。
    该新型汽液两相流装置的基本原理和流程系统与老式的有所不同,它是利用液相流值和汽相流值的差异来设计和配置传感信号和调节系统的,它是用的方法把汽相和液相的有效混合。以期达到zui大且能保持汽、水充值在*状态下介入。从而消除误检测、误操作、自动失效等现象,提高了主设备的效益和安全性。 
汽液两相流装置工作原理

    汽液两相流装自调节液位控制装置,基于“汽液两相流”原理,摒弃了传统的浮球式、气动式、电动式液位控制设备的缺点,自动调节容器出口液体的流量,从而达到更为稳定的液位。其基本原理是:疏水由阀体入口相变管(信号管)根据液位高低采集汽相、液相信号直接进入阀腔,与疏水混合后流经特定设计的喉部。当液位上升时,汽相信号减少,因而疏水流量增加;当液位下降时,汽相信号增加,减少喉部有效通流面积,疏水流量降低,达到有效阻碍疏水的目的。
    自调节液位控制装置在基于"汽液两相流"原理的实现上达到了重大突破,其*的汽相信号或液相信号采集相变口(信号管)可直接与需液位调节设备本体连接,减少了老式自调节器还需加装的信号管及全新的双喉口结构等设计思想解决了早期产品液位控制度不高,信号采集不准确的问题.同时,降低了调节汽量,减弱了后部管线的汽蚀及振动,提高了主设备的效益和安全性.

汽液两相流
 

自调节液位控制装置规格型号:

规 格 型 号

压力 MPa

进出水口

信号口材质

QS-40/25

0.5-6.4

DN40

DN25外壳碳钢
内件不锈钢304

带配对法兰和螺栓全套

QS-50/25

0.5-6.4

DN50

DN25

QS-65/25

0.5-6.4

DN65

DN25

QS-80/25

0.5-6.4

DN80

DN25
QS-100/250.5-6.4DN100DN25
QS-125/250.5-6.4DN125DN25
QS-150/250.5-6.4DN150DN25
QS-200/500.5-6.4DN200DN50
QS-250/500.5-6.4DN250DN50
QS-30/500.5-6.4DN300DN50

 

汽液两相流疏水器是应用“两相流理论”“控制流体理论”开发的新一代节能环保产品,在火力发电机组运行中,为了提高蒸汽系统的效率和保证蒸汽设备的安全和经济运行,应当尽可能地提高蒸汽的品质。然而实际的蒸汽系统中经常会有凝结水及空气的存在,影响蒸汽系统的效率及安全。我们应当设法经常地、及时地将蒸汽中的凝结水及空气(包括其他不可凝气体)排出来,挖掘在用设备潜力,达到节能增效的目的。在这方面国内与国外的差距是非常大的,我国从日本三菱、日立公司进口的机组中每台机组约有200多只蒸汽自动疏水器,欧美机组包括俄罗斯机组也都有较多的疏水器。而国产同类机组几乎很难找到一只疏水器,在一些凝结水较多的部位采用截止阀疏水,并规定一定的时间间隔去人为操作阀门启闭。因为无法判断凝结水的具体情况,一般不是造成凝结水的积存就是造成蒸汽的浪费。差别为什么如此悬殊?这与日本缺乏能源资源是有关系的,以日本火电机组为例与国产机组比较,我们发现主要有以下两个原因:

1.1与国家的能源政策和观念有关

日本因为缺乏能源资源,能源的危机感促使日本在各个领域里都极为重视节能降耗。疏水器属于节能产品,因此不仅其疏水器技术于欧美国家,疏水器在蒸汽系统上的应用也是zui广泛、数量zui多的(例如河北省三河发电厂两台三菱300MW级机组总共装置了近五百只疏水器),政府在疏水器之类节能产品的应用上都有具体的鼓励政策,能源的危机感促使日本在各个领域里都极为重视节能降耗工作,其节能技术在世界上是处于地位的。

我国以往的观念是“地大物博”、“物产丰富”,虽然在扭转这种观念,人们对节能逐渐有了新的认识。但火电厂以来只注意安全生产,忽略经济运行,致使对节能工作重视的不够,象疏水器这样的小东西更是无人问津。

1.2疏水器性能的认识不到位

国内相当一部分人认为“疏水器装的越多泄漏点越多”。我们曾发现有的电厂把许多疏水器拆下并将疏水管口封死,原因是疏水器的泄漏已经影响了出力。因此有些电厂宁可用截止阀或球阀来代替疏水器,谑称自动疏水器是“自动漏水器”,所以国产机组应用自动疏水器较少。

二、汽液两相流疏水器

该水平处于国内地位。在基本原理基础上,技术创新实现上达到了重大突破,其*的相变管(信号管)直接与本体连接方式、双喉口结构等设计思想解决了早期产品液位控制度不高、信号不准确的问题,同时,降低了调节汽量,减弱了后部管线的汽蚀及振动,尤其在300MW、600MW及以上机组效果更为显著。

液位自动调节系统主要由调节器和相变管构成,调节器信号口通过相变管直接与被控制容器相连通。液位自动调节系统信号的采样在被控制容器内直接采集。

调节器由汽室和阀芯构成,阀芯是渐扩结构。这种分段式双喉口*设计,使本装置信号采集更准确,控制灵敏度更高,调节幅度显著加宽。

三、汽液两相流疏水器工作原理

汽液两相流疏水器经特设的前端阀芯受阻后,进入阀腔内部,容器内液位缓缓上升到相变管接口处,相变管由汽相信号转变为液相信号。此时,前端疏水与液相管疏水混合,向特设的后端喉部流动。(后端阀芯为控制扩压端)由于喉口面积设定不变,当液位上升到所需正常水位时,疏水排量zui大;当液位降低时,用汽量信号增加,进入调节器内部,使喉部疏水的有效通流面积减小,疏水排出量减少,从而达到控制水位目的。调节器内汽量的多少决定疏水排量的大小,而调节汽量由加热器内液位的高低决定,通过相变管(信号管)采集,达到调节水位目的。

四、汽液两相流疏水器技术特性

汽液两相流疏水器结构不同:

原有同类产品是整体阀芯,GH10型汽液两相流疏水器是分段式阀芯,该产品zui主要的关键部位是阀芯的孔径计算。常规的计算方法只是停留在静态状态,及容器运行时,负荷保持不变,水位控制稳定, 可想而知,机组运行时,负荷变化是经常性的,那么,随着负荷的变化,容器的抽汽量发生变化,抽汽冷凝水的量将随之改变,容器内的水位发生变化,固有设计方法已不能满足控制水位的要求,西安国恒节能环保技术有限公司在原有设计计算上,结合疏水器运行现状,在经过大量的计算运行试验的基础上,改进了计算方法,将计算中几个重要的参数进行了微积分处理。这样一来,设计出的疏水器可以满足多工况运行要求,机组负荷变化。疏水器的排水量随之变化,但容器内的水位适中处于设定状态。 原有同类产品调节汽管进入阀芯内部的均为汽相信号,汽液两相流疏水器高负荷段时是液相信号,低负荷时是汽相信号,因而降低了调节汽量,减弱了后部管线的汽蚀及振动。

HY-K8型型汽液两相流疏水器控制更

原有同类产品汽信号从信号筒采集,从小孔进入调节器,环节多、阻力大,汽信号不准确、信号滞后,从而影响调节器控制的度。

HY-K8型型汽液两相流疏水器直接在被控制容器内采集(无信号筒),汽相与液相在混合室充分混合,减少了达到热平衡及压力平衡的时间,因此信号更准确,调节性能更。

五、汽液两相流疏水器适应工况变化范围更大

在满负荷zui大流量时,原有同类产品和HY-K810型汽液两相流疏水器均能满足生产要求。在低负荷小流量时,原有同类产品进入调节器内的疏水压力和气的压力几乎平衡,由于小汽孔存在,衰减了汽压,进入阀芯内部的汽压略小于疏水压力,汽信号减弱,所以阻碍疏水的作用就弱,调节性能差。

汽液两相流疏水器在低负荷时,由于结构发生变化,进汽方式为环型进汽,汽压不受影响,进入调节器内的汽压高于疏水压力,汽信号准确,阻碍疏水的作用更强,调节性能好。而且液位波动更小、更稳定。

取消信号筒,改为信号管直接采集汽信号,安装更加简单,现场管道布置更加简洁。

HY-K8型汽液两相流疏水器适用范围扩大,对轴封加热器、连排扩容器、热网换热器、闪发罐等工况不稳定及石化、冶金企业等流量小、压力低的设备更加合适。

六、汽液两相流疏水器技术装置组成

Ⅰ.相变管(信号管):其作用是根据液位高低采集汽相、液相信号。

Ⅱ.自调节液位控制器:是控制液位的主要设备。

Ⅲ.旁路阀:为闸板阀,其作用是:修正由于参数提供不准造成的误差。

Ⅳ.入口阀:为闸板阀。

汽液两相流疏水器Ⅴ.汽阀:为闸板阀。

Ⅵ.加热器

Ⅶ.连接短管

七、(一)HY-K8型汽液两相流疏水器设计参数

汽液两相流疏水器

zui大工作压力:≤16MPa;

zui大工作温度: ≤455℃;

调节汽用量:约为疏水容积流量的1-3‰;

可通流量:根据zui大流量设计。

(二)型汽液两相流疏水器外型图:

汽液两相流疏水器1.壳体材质为#20钢

2.壳体内阀芯材质为不锈钢 (C)HY-K8型汽液两相流疏水器外型参考尺寸及重量:

(1) Φ273 Dn250的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

汽液两相流疏水器

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

1.6Mpa L×G×H 320×405×340 Φ=200 115

(2) Φ219 Dn200的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

1.6Mpa L×G×H 297×340×310 Φ=185 85

(三) Φ159 Dn150的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

10Mpa L×G×H 438×315×335 Φ=220 113

6.3Mpa L×G×H 418×295×345 Φ=180 94

4.0Mpa L×G×H 364×270×305 Φ=185 72

2.5Mpa L×G×H 277×270×275 Φ=185 59

1.6Mpa L×G×H 264×250×265 Φ=185 47

(四) Φ133 Dn125的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

10Mpa L×G×H 438×315×335 Φ=220 113

6.3Mpa L×G×H 418×295×345 Φ=180 94

4.0Mpa L×G×H 364×270×305 Φ=185 72

2.5Mpa L×G×H 277×270×275 Φ=185 59

1.6Mpa L×G×H 264×250×265 Φ=185 47

(五) Φ108 Dn100的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

6.3Mpa L×G×H 400×250×321 Φ=180 67

4.0Mpa L×G×H 360×235×287 Φ=165 52

2.5Mpa L×G×H 269×235×257 Φ=165 47

1.6Mpa L×G×H 264×220×225 Φ=165 38

(六) Φ89 Dn80的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

6.3Mpa L×G×H 392×210×287 Φ=180 63

4.0Mpa L×G×H 327×200×240 Φ=165 51

2.5Mpa L×G×H 256×200×214 Φ=165 45

1.6Mpa L×G×H 255×200×210 Φ=165 35

(七) Φ76 Dn65的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

6.3Mpa L×G×H 340×200×265 Φ=180 58

1.6Mpa L×G×H 234×185×205 Φ=165 28

(八) Φ57 Dn50的汽液两相流疏水器外型尺寸及重量(kg):

压 力 长×宽×高 尺 寸 相变管接口法兰尺寸 重量

6.3Mpa L×G×H 367×175×243 Φ=155 39

4.0Mpa L×G×H 284×165×227 Φ=140 35

1.6Mpa L×G×H 220×165×183 Φ=140 20

汽液两相流疏水器相变管选取规格如下:

(一)、正常情况:(厂方不特殊要求)

(1、)汽液两相流疏水器规格为:Ф57、Ф76、Ф89、Ф108、Ф133、Ф159六种。

(2、)汽液两相流疏水器规格与相变管规格统一如下:

Ф159汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф89

Ф133汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф76

汽液两相流疏水器Ф108汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф57

Ф89汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф57

Ф76汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф57

汽液两相流疏水器

Ф57汽液两相流疏水器,相变管选型为Ф38

(二)、非正常情况:

(1、)可根据客户实际要求定做;

(2、)特殊定做前,需业务员或工程部人员和客户进行沟通。

八、汽液两相流疏水器特点:

Ⅰ 液位自调节性能强:

*的调节能力,能够适用于调峰机组和工况变化大的设备,满足机组负荷变化30%——99%,水位波动控制在正常水位的±50mm以内。

Ⅱ 可靠性高,免维护:

无机械活动部件、无气动、电动控制系统,设计原理,可靠性高,具有免维护的突出特点。

Ⅲ 无泄漏,安全性高:

本装置全密闭结构,无任何活动泄漏点,出厂前严格按国家标准进行打压和探伤等检验过程。

Ⅳ 寿命长:

内芯采用不锈钢材料,能满足设备运行的要求,设计使用寿命10年。

Ⅴ 缓解汽蚀现象:

液位控制稳定,大大缓解了管道内汽蚀和振动现象。

Ⅵ 易安装:

本装置无需电气控制系统,系统简化,便于现场安装。

Ⅶ 适用性强:

对于工况变化较大,流量较大的各类换热、扩容设备均可适用

九、汽液两相流疏水器的正确选择

选择疏水器时,不能单纯从zui大排放量选择,应特别注意:“绝不允许只根据管径大小来套用疏水器” 。而必须根据疏水器选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。一般情况下,应按以下三个方面选用。

首先根据加热设备和对排出凝结水的要求,选择确定疏水器的型式。

对于要有zui快的加热速度,加热温度控制要求严的加热设备,需保持在加热设备中不能积存凝结水,只要有水就得排,则选择能排饱和水的机械型疏水器为。因为它是有水就排的疏水器,能及时消除设备中因积水造成的不良后果,迅速提高和保证设备所要求的加热效率。

对于有较大的受热面,对加热速度、加热温度控制要求不严的加热设备,可以允许积水,如:蒸汽采暖疏水、工艺伴热管线疏水等。则应选用热静力型疏水器为。

对于中低压蒸汽输送管道,管道中产生的凝结水必须迅速*排除,否则易造成水击事故。蒸汽中含水率提高,使蒸汽的温度降低,满足不了用汽设备工艺要求。因此,中低压蒸汽输送管道选用机械型疏水器为。

十、结束语

近些年来国内火电站的运行和管理水平在不断提高,但是距进国家尚存在着一定的差距,特别是在节能方面。蒸汽是火电站的功能传递的zui主要载体,如何提高蒸汽的品质、提高蒸汽的热效率,是“革新挖潜”、“节能增效”的有效途径。蒸汽自动疏水器对于蒸汽系统是必*,因此,进一步了解疏水器、正确选择和应用疏水器,对技术人员及管理者都有非常现实的意义。

虽然在老机组改造、新建、扩建工程中选用TLV阀需花费大量资金,但据国外有关资料对设置疏水器的经济性进行统计表明,一般在半年内的节能效益可以收回投资疏水器的全部费用,因此,可以说在蒸汽系统上设置疏水器实际上是一项*的投资行为。

在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业,都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各门的普遍重视,蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器也称疏水阀,也称自动排液器,它是用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上,起自动阻汽排水作用的装置。汽液两相流疏水器。

订货须知:

1、用户提供配用汽液两相流装置为何种设备,及有关压力、温度出口管径等参数。 
2、提供各连接系统法兰,接管具体尺寸。 
3、方位空间及原系统流程图。

全年征稿/资讯合作 联系邮箱:137230772@qq.com
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