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S13汽水 分离器的分离效率可以用分离的水的重量占整个蒸汽中所含的水的重量的比例来度量,但在实际应用中很难确定分离器的准确效率,这由蒸汽的干度、流动速度和方式决定。但如果出现管道侵蚀、抽丝和水锤现象就说明管道中有湿蒸汽。
挡板式、汽旋式和吸附式分离器的主要不同是,挡板式分离器在较大的流速范围内可以保持很高的分离效率,而汽旋式和吸附式分离器的分离效率只有在蒸汽速度13m/s以下才能达到98,否则效率会很低,蒸汽速度为25m/s时,其分离效率大概仅为50%。以上结果来自于英国的大学研究。
研究表明,挡板式分离器在1 Om/s到30m/s的流速之间分离效率可接近* ,所以说如果有较大的速度波动,挡板式分离器用于蒸汽系统更为合适,况且如果管道选小,湿蒸汽的速度可超过30m/s o
解决这一问题的方法之一是增大汽水分离器的口径以及分离器上游管道口径,以减小进入汽水分离器的蒸汽流速。
例12.5.1
如果进口汽水分离器的效率为90,上游蒸汽的干度为0.95,请问下游蒸汽的干度?
答案:如果蒸汽干度为。.95,那末1000g中含水为:
(1-0.95)x 1000g=50g
由于分离器的效率为90%,去除了0.90 x 50g = 45g的水。意味着蒸汽干度变为0.995这在实际中可以认为蒸汽已全部干燥。
但是,如果分离器的分离效率仅为50%,仅仅25g的水被分离掉,结果蒸汽的干度为:
虽然蒸汽干度较原来有所提高,但还是含有较多的水分。
由于分离器内部的流通面积很大,蒸汽通过分离器时的速度下降,所以压降很低,比通过等效长度的同口径管道的压降还低。与此对照,由于必须维持一定的流速以产生汽旋,因此通过汽旋式分离器的压降就有些高了。
在非关键应用场合,板式分离器一般根据管道口选型,但也需要检查所选择的口径是否能保证大的
分离效率,压降是否能接受。在关键应用场合,应根据工作压力和流量来选择分离器,这样可以得到合适的压降和分离效率。而选择汽旋式分离器就比较复杂了,既要保证流动速度,还要维持较高的分离效率,同时限制压降在可接受的范围内。
例12.5.2阐明了如何通过制造商的选型图来选择挡板式汽水分离器。
例12.5.2
图12.5.5为一减压站选择合适的汽水分离器,上游蒸汽的压力为12 bar g,流量为500kg/h,管道口径为32mm,如果流量增加到1 OOOkg/h,该怎么选型呢?
1.根据流量和压力确定点A,然后从A点引一条水平线和分离器的口径曲线相交。处于黄色阴影区域的分离器的效率接近*0
2.选择汽水分离的口径,即DN32, B点。
3.通过该交点就可以读出流速,由B点可知通过的流速为18m/so
4.为确定通过分离器的压降,从B点引纵向直线和C-C相交,并从该交点引水平线和从A点引出的纵线相交于D点,就可以读出通过分离器的压降了。
5.同样,当流量为1 OOOkg/h时,依上所述进行选择,得出X、丫和Z点,可以看出丫点在阴影区域之外,分离器的工作效率不是大,因此建议根据Z点选择大口径的分离器,并根据W点得出压降大约为0.07 bar.