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减温减压装置是一种用于蒸汽系统控制的设备,它可以将蒸汽的温度和压力降低到适合工业应用的水平。这种装置通常由一个或多个减压阀和减温器组成,能够有效地控制蒸汽的温度和压力,以确保工业设备的正常运行。在许多工业领域,如电力、化工、制药等,蒸汽系统是非常重要的。然而,由于蒸汽的温度和压力较高,直接使用蒸汽可能会对工业设备造成损坏。因此,需要使用减温减压装置来降低蒸汽的温度和压力,以保护工业设备的正常运行。
1、减压作用:通过形状设计、结构改变或节流装置等方式,将高压流体引导到减温减压器内部。在这个过程中,流体通过一个或多个孔口或节流装置,流速增大,使得流体的动能增加,压力降低。通过减压作用,原始高压流体的压力被减小到一定的范围内。
2、减温作用:减温装置通常有两种形式:
1)非接触式
冷却蒸汽的介质不和被冷却的过热蒸汽直接接触,较冷的液体、气体和蒸汽均可用作冷却介质,空气也可以作为冷却介质。这种类型的减温器如同管壳式换热器,过热蒸汽进入换热器的一侧,冷却介质进入换热器的另一侧,对过热蒸汽的温度进行调节控制。
2)直接接触式
用来冷却蒸汽的介质(通常为水)直接和过热蒸汽混合,从而降低蒸汽的温度。
所有的直接接触式减温器必须将进入的水打碎成小水滴,以增加水的表面积和体积比。水的表面积、体积比越大,水滴的蒸发速度越快,蒸汽降温越快。产生小水滴的过程通常称为“雾化”。喷入减温水的雾化质量的好坏,将直接影响减温系统的控制性能,不同类型的减温器采用不同的减温水雾化方法。
值得注意的是,雾化的水滴和蒸汽混合,水滴蒸发、蒸汽冷却是需要一个时间的过程,不会瞬间完成。因此大部分的减温过程不是发生在减温器内部,而是在减温器出口的下游管道内。所以,对与一个良好的减温器来说,其下游管道的设计也是至关重要的。下游管道应该保持相对较高的流动速度以维持下游管道足够的湍流,该速度要高于一般的蒸汽分配系统的蒸汽流速,这就是为什么减温器和相应的管道通常要比蒸汽分配系统管道小。
通常冷却水水温越高越好,这是因为热水滴比冷水滴吸收较少的热量达到蒸发温度,因此蒸发快,从而产生更加高效的减温效果。
为了喷入冷却水,减温器喷嘴处的压力必须等于或大于管道内蒸汽的压力。不同类型减温器对压力的要求不同,但通常最小的压力值如下:
喷射型减温器:蒸汽压力+0.5bar
文丘里型减温器:蒸汽压力+0.1bar
蒸汽雾化型减温器:和蒸汽压力相同
对于喷射型和文丘里型减温器,在最大水流量时需要最大的压力,水流量与冷却水和蒸汽的压差的平方根成正比,因此如果水流量增加4倍,则压差要增加4*4=16。
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