直埋式预制蒸汽保温管的外护管及防腐层材料 目前，国内外直埋式预制蒸汽保温管，全为脱开式结构。根据材料性能，保温结构设计以及经济、安全、运行可靠性要求不同，大体可分为：钢套钢，塑套钢，纤维增强玻璃钢套钢三种，其外护管也即分为钢质外护管，塑料（ PE 、 PP 、 PVC ）外护管和玻纤增强树脂玻璃钢外护管。美国 Perma-pipa 公司 Malti-therm℃ ）直埋管 [2] ，用纤维类材料绝热保温，采用钢质导管做外护管 —— 使温度降为普通低温管道水平，再用聚氨酯（ PU ）保温，以玻璃钢作防水防腐保护层。从目前国外***，除意大利 Socotherm 公司曾推出硅酸钙瓦 —— 聚氨酯复合保温， 用 HDPE 做外护管 [3] ，尚未见到其它公司正在应用类似产品。德国的 Isobrugg 公司为代表全部采用钢质外护管 [4] ，而 60 年代 Jabithem 公司 [5] 曾采用 HDPE 或环氧树脂玻纤增强管已很少用或被取代。
自从产业革命以来,蒸汽已被广泛地应用在各工业部门,特别
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。得到了各部门的普遍重视,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。疏水器的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。
扬子石化公司是具有十七套大型石油化工装置的***特大型企业,其蒸汽用热设备众多,式样各异。各种类型的蒸汽用热设备和蒸汽管网,对它们所需的蒸汽疏水系统——疏水器的要求也就不同。任何一种型式和种类的疏水器都不是***的,因此为了选择和安装使用合适的疏水器,以满足用汽设备和蒸汽管网对疏水器的要求,首先必须了解疏水器的分类与工作原理。
二、疏水器的分类与工作原理
疏水器按工作原理一般可分为三种类型:机械型、热静力型、
热动力型。详见表1。疏水器约24000个,其中烯烃厂3400个,芳烃厂5500个。采用的疏水器型式有自由浮球式、倒吊桶式、双金属式、膜盒式、孔板式等。
三、疏水器的正确选择
选择疏水器时,不能单纯从***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。
3.1 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***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***好。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***好。
对于中低压蒸汽输送管道,管道中产生的凝结水必须迅速完全排除,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***好。
总之,必须根据加热设备和用途,对疏水器型式进行合理选择。详见表2。
3.2 其次根据用汽设备的***高工作压力、***高工作温度,确定疏水器的公称压力、阀体材质;确定疏水器的连接方式、安装方式等。疏水器的公称压力一般分为:0.6Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、0.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa。在选用时,疏水器的公称压力不能低于蒸汽使用设备的***高工作压力。同时,根据疏水器公称压力、***高工作温度、安装环境等选定阀体的材料。公称压力≤1.0Mpa,选用铸铁或碳素铸钢;公称压力﹥1.0Mpa,选用碳素铸钢或合金铸钢。
疏水器的***高工作温度根据蒸汽使用设备所使用的蒸汽来确定,选择时应不低于使用蒸汽的温度。
疏水器有卧式和立式两种安装方式,它是由管线与疏水器的连接位置来确定。疏水器的连接方式有螺纹、法兰、焊接、对夹等,必须根据疏水器的***高工作压力、***高工作温度及蒸汽使用设备相应连接部分要求来确定。
除疏水器的压力、温度等参数应与所使用的设备条件相匹配外,疏水器各种压差下的排水量,则是选择疏水器的一个重要因素。如果所选用安装的疏水器排水量太小,就不能及时排除已到达该疏水器的全部凝结水,使凝结水受阻倒流,***终将造成堵塞,使设备加热效率显著降低。相反,选用排量太大的疏水器将导致阀门关闭件过早的磨损和失效。随着阀体增大,其制造成本也将增大,不经济。因此,对设备或管道内产生的凝结水量,必须正确的测定或根据计算式求出,为正确选用疏水器提供条件。
所以,在确定疏水器的排水量时,应根据各种用汽设备的特点、疏水器的排放形式来确定“安全系数K”。一般应按下式计算:
疏水器的每小时排水量=设备或管道每小时产生的凝结水量×安全系数K
设备每小时产生的凝结水量即是设备每小时的蒸汽消耗量。安全系数K,不是理论上所规定,也不是能通过计算求得的,而是从经验中得出的数据。安全系数K的确定,其影响因素主要有两方面:一方面是疏水器的排水性能。由于目前疏水器对系统压差、流量变化的适用能力有限,且生产厂商为用户提供的疏水器容量都是以每小时的连续排放量表示的,而实际上大部分情况下疏水器都是间断排放的。另一方面是蒸汽使用设备的种类。蒸汽使用设备不同,其运转过程中凝结水生成的负荷特性也不同。要考虑蒸汽使用设备在启动时凝结水大量生成和正常运行时其凝结水排水量的变化情况;同时还应考虑设备是连续运行或是间断运行等不同情况。如果排水特性变化大,又是间断运行的设备,那么安全系数要选取偏大,反之则取偏小为好。综合各方面因素,对不同的蒸汽使用设备建议分别取安全系数K=2~4。换热器蒸汽耗量200Kg/h,蒸汽压力0.3Mpa,温度1600C,凝结水不回收。选择确定疏水器的型号。