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如何判断蒸汽疏水阀工作是否正常

如何判断蒸汽疏水阀工作是否正常

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我们都知道,良好的疏水阀管理、维保可以节约大量的蒸汽能源,避免由于疏水阀问题导致的生产效率下降和非计划性停机。

由于疏水阀安装在蒸汽管道上,蒸汽疏水阀工作是否正常是比较难判断的。一般非专业人士可以通过一些简单的手段予以判断。他们有时表现为:

换热器严重积水导致震动和噪音

换热器的热量输出下降,或加热时间延长

在供给蒸汽压力一定时,疏水阀前管道温度明显降低

蒸汽耗量突然明显增加

蒸汽系统压力不足,显示供不应求

疏水阀后冷凝水携带大量蒸汽

疏水阀后排气口出现啸叫

疏水阀后管道温度明显升高

冷凝水系统背压增高

低负载时任然有蒸汽从疏水阀后冒出

   这些现象表明有可能疏水阀工作出现异常,且疏水阀的问题比较严重。必须对疏水阀进行相应的检测和维护。

工程实践中这种工况虽然也很多,比较容易发现和处理。但更多的是疏水阀处于排水稍微不足或微漏,这种现象发生需要长时间观测和比较,否则难以判断。技术层面也需要一定的专业经验和受过良好培训的人士通过一些专业的工具和方法予以判断。常见判断方法有:

       流动状态目测法: 排水口目测、视镜目测、旁通检测、空负载检测、温度检查法: 疏水阀前阀后温度检测、红外成像检测、声音检测法:常规声音检测、超声波检测法导、电率检测法

                      

流动状态目测法排水口目测

    虽然目视观察的距离有限,但它依然是检测一个疏水阀是否正常工作重要的第一步。

比如,一般可以看到的现象,冷凝水排放量变少或疏水阀出口端产生大量的蒸汽泄漏,表明此疏水阀需要维修。当然,目视评估仅适用于开放式系统。

瓦特经验表明随着疏水阀的开关,二次蒸汽会出现相应的变化,如果蒸汽的流动没有变化,而且伴有一定的啸叫声,一般这表明疏水阀已经泄漏。

由于二次蒸汽中带水情况,通常二次蒸汽呈现一种乳白色的颜色,如果排水口紧靠疏水阀侧的蒸汽有较长(10cm以上)的透明段,这表示很有可能疏水阀在泄漏新鲜蒸汽。

当使用闭式冷凝水回收系统中时,管道会妨碍目视检测。在一些情况下在疏水阀出口端安装一个观视镜可以帮助目视观察。

二次蒸汽的影响:

目测法必须了解二次蒸汽的影响。二次蒸汽又叫闪蒸蒸汽,当高压的饱和冷凝水被排放至低压环境中,由于低压饱和冷凝水的“显热”较低,疏水阀排放的较高“显热”的冷凝水会在低压环境中二次蒸发,以吸收多余的“显热”。我们把这部分二次汽化的蒸汽就叫做二次蒸汽。

    而次蒸汽的比例与冷凝水前后的压差有关,压差越大,二次蒸汽的比例就会越大。

二次蒸汽的计算可以由下面这个公式:

%二次蒸汽=(SH-SL)/H*100%

SH排放前的高压冷凝水的显热

SL排放后的高压冷凝水的显热

H 低压二次蒸汽的汽化潜热

  举例,由7bar 的冷凝水排放到大气压下,二次蒸汽的比例是13.4%。也就是说排放1000kg7bar冷凝水到大气压下,实际会是134kg的二次蒸汽和866kg的冷凝水组成。问题是目测的体积可能会有较大差异:

大气压下,134kg的蒸汽体积为:134*1.673m³/kg=224m³  

                   1.673 m³/kg是大气压下蒸汽的比容

大气压下,866kg的冷凝水体积为0.866 m³

可以想象,从7bar 下排放冷凝水到大气压下,我们看到的几乎全部是二次蒸汽

通过视镜检查疏水阀工作状态

通过视镜我们可以直观地发现疏水阀工作是否正常,但前提是:

1,      疏水阀前管道正确选型

2,      视镜安装于疏水阀前,而非疏水阀后。

我们在实际工作中,经常发现视镜安装在疏水发后的现象,如但我们在实际使用中对比发现,视镜安装在疏水阀后机会无法正确显示疏水阀状态。

流动状态目测-----旁通检查法:

   疏水阀正常工作式,阀前有一小段积水;如果打开阀前检查阀,或打开疏水阀旁通,从旁通阀里流出的,通常如果没有任何积水,可能考虑疏水阀泄漏;而如果积水过多,则可能疏水阀不排水或排量不足。

如果打开阀前检查阀,或打开疏水阀旁通,疏水阀应该马上停止工作;如果打开旁通后疏水阀还在冒气,那么几乎可以肯定疏水阀泄漏。

流动状态目测-----空负载检查法:

     对于换热器,有时不能确定疏水阀是否泄漏,让疏水阀在空负载下工作。空负载时热静力型疏水阀和浮球式疏水阀几乎是处于完全关闭,而倒置桶疏水阀可能会呈现滴排现象。

   如果空负载时,疏水阀后仍有大量蒸汽冒出,那么疏水阀泄漏。

  目测和声音结合检查法:

冷凝水通过疏水阀时,大多数疏水阀启闭时都会产生声音和振动。当一个疏水阀工作不再正常时,(磨损,堵塞或其他原因)这些声音会发生变化。认识这其中的差异将会帮助评估蒸汽疏水阀的工作情况。

新鲜蒸汽的泄露会发出不同的声音。它们的区别可以理解为哨声和波浪声,蒸汽泄漏类似于哨声,即使声音很轻,但音调很高。但流体不可能发出这样的声音,无论流出的量大还是量少。

流经疏水阀的冷凝水所发出的声音音调较低,所以当声音变得比较像蒸汽流动时,音调较高的话,那么疏水阀可能会有大量的闪蒸汽或生蒸汽泄漏,需要作进一步检测。

声音检测法---超声波检测法

听诊器可以用来放大疏水阀的声音。虽然这些缺乏先进电子仪器的精度,但它轻便,容易使用,可以在配合现代检测时作为一个很有用的工具。听诊器的针头放在哪个位置取决于检测员想听取哪种类型的声音,一般需要检测员核查许多位置。

听诊器一般用一个听头直接接触被测物体来放大声音。(比如用于医疗领域),但却不能用于蒸汽疏水阀。因为疏水阀没有那么大的表面空间放置听头。而且医疗仪器对于典型的工厂工况显得太脆弱,因而无法长期使用。所以我们一般使用专业的,有细长针头的听诊器来代替普通听诊器。当然,用电子超声波诊断仪器测试疏水阀会比听诊器更准确。

既检测温度又检测超声波的仪器是理想型。温度读数用来确定疏水阀是否堵塞,超声波检测是否有蒸汽泄漏,因为蒸汽泄漏的声音和排放冷凝水的声音是有很大不同的。

当正确过滤之后,这些温度和超声波检测仪器能提供一个正确的读数让检测员做出对工况的判断。一些超声波检测仪器甚至能通过之前经验和内部的数据,比对同样的超声波等级自动判断检测结果,大大增加了检测的准确性。

热动力圆盘式疏水阀

热动力疏水阀为喷排式,正常工作时不断开关循环。超声波检测仪 读出的声音信号会时而0%,时而100%,因此只需要很低的灵敏度即可。选型正确工作正常的热动力疏水阀每分钟会动作05 次。动作10 次以上需要检查疏水阀是否磨损或有垃圾。如果疏水阀连续排放,说明疏水阀严重磨损,或承受过高的背压,或垃圾阻碍了疏水阀关闭。

倒吊桶疏水阀

倒吊桶疏水阀的排放是一种半循环的方式。在中等负荷至高负荷时疏水阀将会间歇工作。超声波检测仪 给出的信号是来回扫动的。当负荷较低时,疏水阀转变为连续滴排,超声波检测仪 会给出连续的较低的声音信号。当疏水阀出现故障时,如泄漏蒸汽超声波检测仪 会给出100%全量程读数;失去水封时,会给出古怪的开关循环读数。

浮球热静力型疏水阀

该疏水阀是连续排放的。首先需要确定疏水阀的应用场合,是制程还是一些轻负载的场合。如果负荷比较低,如蒸汽主管疏水或伴热管线疏水,发出的声音较低,会得出一个连续的较低的声音信号。如果声音读数较高,说明疏水阀某些部件损坏了。

测试时,要注意该疏水阀有2 个排放孔,主排放口在疏水阀底部水位线以下,排空气阀的排放口在顶部蒸汽空间内。制程设备如换热器或空调设备,正常工作时会发出连续的较高响度的声音信号。为了能够精确的测试疏水阀是否出现故障,需要切断或降低用气负荷,使疏水阀关闭或开度改变。需高低负荷时发出的声音进行比较。

如需降低负荷,可以将空调设备的气流切断,也可以将汽水换热器的水路切断,或者将疏水阀前端的排放阀打开,降低疏水阀的负荷。这样疏水阀就会关闭或处于小负荷运行状态,有助于疏水阀的检测。当疏水阀紧密关闭或关小时,超声波信号会消失或变得很小。

热静力/辐射式疏水阀

这类疏水阀通常用于低压系统,排放方式为滴排。对流式换热器或辐射式换热器的蒸汽负荷一般较低,正常运行时会发出很低的声音,有时甚至没有声音。因为热静力疏水阀在冷态时是完全打开的,可以通过切断设备供汽使疏水阀冷却后全开。疏水阀冷却后,将超声波检测仪 接触疏水阀的出口,开启供蒸汽阀门。疏水阀应该是开始全开,然后快速关闭。这样可以测试疏水阀的整个动作性能,当一般的测试没有办法确定疏水阀是否正常时,可以采用该方法。

热静力/一般用途疏水阀

根据感温元件的型式和填充液的多少,疏水阀的工作方式各不相同,但总体来说,在低负荷时滴排,在高负荷时排放量不断调节,有时还会出现不断开关循环。在一些低负荷的应用如主管疏水或伴热管线疏水时,发出的声音会很小,并伴随者不断的开关循环。在制程应用时,疏水阀排放会不断调节,有时会出现开关循环。为了便于测试,可以使用上述同样的方法。将疏水阀隔离,使之完全冷却后全开。再将疏水阀与系统相连,疏水阀会在全开状态

下喷射排放,并在1 分钟之内关闭。超声波检测仪 可以显示出全开和全关时的声音信号。

温度检查法及红外成像检查法

   多工具可以用来检测疏水阀,有的用温度,有的用声音,有的两者兼用。只用温度来测试疏水阀需要将测温探头测试在疏水阀入口端,而不是出口端。

   如果温度显示疏水阀表面温度明显过低,则意味着疏水阀堵塞或排量不足。这些问题会导致冷凝水积存,从而降低了疏水阀的温度。如果温度非常低,而这个应用还是在工作的话,就表示可能疏水阀的尺寸过小了,阀嘴选择错误,疏水阀/过滤器堵塞,或设备前有调节阀,使压差不足以排出冷凝水(滞流)。发生滞流的情况下,疏水阀可能本身是好的,但需要换一种排水方式。更换疏水阀并不能对排水能力有所改进

如果显示疏水阀表面温度与蒸汽温度非常接近(5 °C以内),且疏水阀后接管温度与冷凝水系统背压对应的饱和温度偏高(5 °C以内),则疏水阀可能泄漏。

有时即使入口蒸汽温度是 250°C以内,如果直接排放冷凝水至大气,那么疏水阀出口端温度不可能达到100 °C 。即使蒸汽泄漏,温度表明还是正常的。

电导率检测法

   电导率检测法是测试蒸汽和冷凝水不同的导电特性(蒸汽绝缘,而冷凝水导电),但基础是视镜的原理,必须保证在疏水阀阀前端有蓄水装置,漏汽时,蓄水装置将失水而导致导电失败。


 
 
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