蒸汽袪水器(二)-熱靜力式液囊袪水器

更新日期:6月 23

前言:

蒸汽袪水器的基本任務是藉由自動排除系統中的冷凝水和空氣讓蒸汽管道和製程設備中保持充滿蒸汽的狀態達到保持良好的蒸汽品質。


經驗法則:

室內應每 50 -70 米在蒸汽主管道上設置一組祛水器(站)

室外應每 30 ~ 50 米設置一組祛水器(站)

任何管線提升的底部都應有一組祛水器(站)

在停止閥、控制閥、流量計前和汽水分離器底下也應該安裝祛水器(站)

祛水器(站)應該安裝於管線末端,適當地排除冷凝水和空氣


作動原理介紹:

液囊式袪水器利用一封閉的液囊作為感溫元件來作到閥開、閥關的目的。液囊中注入低於蒸汽(or水)飽和溫度幾度的液體,一般為水與酒精的混合液,利用酒精相對於水較低沸點的特性達到同一溫度時壓力大於水蒸汽壓力來推動閥門,也因此液囊式袪水器也稱作"壓力平衡式袪水器"。依水與酒精的混合比例不同,製作不同作動溫度的感溫元件。


開啟閥位:

當低溫冷凝水存在液囊感溫元件周圍,其溫度低於混合液之沸點,混合液為液態;液囊中的壓力低於蒸汽壓力,液囊式感溫元件和閥頭被蒸汽壓力推離閥座處於開啟位置,袪水器保持開啟狀態(fig.1)。


關閉閥位:

低溫冷凝水的排除後,隨之而來的高溫冷凝水使液囊式感溫元件溫度上升,液囊中混合液因溫度上升開始氣化,體積膨脹,致使液囊內壓力增加。液囊中的壓力增加,感溫元件牽動閥頭移動到關閉位置。在冷凝水達到飽和溫度之前,閥門完全關閉(fig.2)


熱靜力式液囊袪水器作動情況可由下圖了解。


選用建議:

1. 液囊式袪水器主要利用液囊式感溫元件內混合液的相變來提供壓力做閥門的開關,因此液囊式袪水器也將受限於此;一般的液囊式袪水器的尺寸為DN25以下,使用壓力溫度通常不會太高,極少數使用在過熱蒸汽。


2. 因觸發閥門開關的因數為溫度,為確保在飽和溫度出現在液囊式袪水器時閥門是關閉的,液囊式袪水器閥門的關閉溫度點與蒸汽系統操作溫度都會有一定的溫度差,一般而言溫度差落在4℃~30℃左右(因應用條件以及製造廠設計有不同的溫度差),所以蒸汽系統使用液囊式袪水器排除冷凝水時,建議於一次側預留一公尺的裸管距離作冷凝水的散熱暫存區,避免高溫冷凝水回積至蒸汽管線中。


3. 因上述液囊式袪水器溫度差的特點,液囊式袪水器適合應用於追蹤管線(此應用一次側無須預留一公尺裸管),除了可以使用其蒸汽的潛熱值之外,還可使用到其蒸汽之中的部分顯熱值,更充分的使用蒸汽熱值達到節能的效果。另外液囊式袪水器也可使用在蒸汽負荷量較小的熱交換器排水,此應用則必須側預留一公尺的裸管距離來預防熱交換器內部積水。


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