
系統(tǒng)蛀蟲---汽蝕
汽蝕問題是蒸汽系統(tǒng)疏水、冷凝水輸送和回收過程中困擾人們多年而至今仍未很好解決的頑癥。
這里,我們從以下方面對這個問題略談一二:
在下面這張圖中,黑色拋物線代表水以液態(tài)還是汽態(tài)存在的分界線,該線實(shí)際上是飽和蒸汽的壓力溫度曲線。從圖中可知,液態(tài)轉(zhuǎn)化汽態(tài)可以通過加熱 (沿紅線向右) 實(shí)現(xiàn), 也可以通過減壓 (沿藍(lán)線向下) 實(shí)現(xiàn),當(dāng)然還可通過同時采用兩種方法 (如黃線所示) 實(shí)現(xiàn)。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,當(dāng)冷凝水經(jīng)閥門節(jié)流或在泵的葉輪處,流速急劇提高,根據(jù)伯努利方程,其靜壓降低,當(dāng)壓力低于當(dāng)時溫度對應(yīng)的飽和蒸汽壓力時,冷凝水瞬間閃蒸產(chǎn)生蒸汽,形成汽泡。閥門開度越小,出口流速越高;泵轉(zhuǎn)速越高,泵葉處冷凝水的速度越快,這都導(dǎo)致局部區(qū)域冷凝水壓力大幅度下降,產(chǎn)生大量汽泡。汽泡本身不會對設(shè)備造成傷害,對閥體、葉輪等產(chǎn)生侵蝕的是汽泡的破裂過程,這個過程發(fā)生在流速降低而靜壓升高的時候。
長期的汽蝕會對管道、閥門、水泵等造成嚴(yán)重的侵蝕,導(dǎo)致管道內(nèi)側(cè)、閥門內(nèi)殼、葉輪和泵殼剝蝕和變薄,最終漏孔或破裂。另外,汽蝕會引起水泵無法正常運(yùn)行,導(dǎo)致系統(tǒng)中冷凝水無法及時排出和輸送,影響生產(chǎn)。
如何避免汽蝕呢?
可以通過以下方面著手解決汽蝕問題:
提升系統(tǒng)或局部壓力,擴(kuò)大靜壓和冷凝水溫度對應(yīng)飽和壓力之間的差距。這一點(diǎn)往往可通過降低設(shè)備位置實(shí)現(xiàn)。
降低冷凝水溫度;
將易汽蝕設(shè)備置于系統(tǒng)中溫度最低的位置,比如換熱設(shè)備冷側(cè)位置。