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空气加热器应用存在的问题及其原因

日期:2020-09-17点击数:60赞数:0

  在很多工业行业,如化工、制药、造纸、粮食加工等行业,空气加热器在生产工艺中起着非常重要的作用,因而它们的运行状况对企业生产影响很大。在考察了不同行业的数百家企业后,我们发现,绝大多数空气加热系统长期“带病”运行,蒸汽成本和运行费用居高不下,生产效率低下,有时甚至影响产品品质。

  为此,根据多年实践经验,空气加热器存在的问题及其原因进行如下说明和分析,供大家参考。

  空气加热器内部发生水锤

  现场了解到,空气加热盘管往往选型过大,盘管的下半部分会积满水,容易引起水锤的发生,尤其当风量瞬时增加时水锤会更加明显。如果加热器出口采用群组疏水或疏水阀选型有误,水锤的频率和强度会更高。当然,水锤的发生还与后端冷凝水的回收形式以及前段蒸汽流量的控制方式有关。

  加热盘管腐蚀泄漏

  当加热器内积水时,积聚的冷凝水温度会比蒸汽温度低很多,系统内空气中的二氧化碳和氧气更容易溶解在其中。另外,由于不当的水处理,锅炉在产生蒸汽时,二氧化碳也会不断产生并被蒸汽携带到空气加热器中。二氧化碳溶解到水中形成碳酸,造成腐蚀。锅炉给水中的氧气如果不能通过水处理工艺完全去除掉,同样也会被蒸汽携带到加热器中,溶解在水中也具有很强的腐蚀性。当加热器入口蒸汽含水量大时,腐蚀会更加严重。

  冬季加热盘管结冰

  如果盘管下半部分积水,在冬天,通过盘管的冷空气温度降为0℃甚至更低时,盘管内的积水就会结冰。

  出口空气温度波动大且出现分层现象

  当加热盘管积水时,温度控制阀会不断震荡,出口空气温度波动大。此外,由于加热器顶部靠近蒸汽入口,温度较高,加热器下端因积水而温度较低,而且越靠下温度越低,到疏水阀时温度更低。通过加热器顶部的空气吸收高温蒸汽的潜热,而通过底部的空气只吸收低温冷凝水的部分显然,因此加热器出口空气温度出项上下分层现象,处于加热器出口上端的空气温度要比下端空气温度高出很多。

  需要蒸汽压力偏高

  如果蒸汽含水量大,当满足同样的加热需求时,需要开大蒸汽入口阀门开度以提高蒸汽压力。而蒸汽中的空气等不凝性气体会影响空气加热器的加热效率,为了满足加热要求,也需要通过提高蒸汽压力来弥补。 终导致空气加热器的供汽压力偏高。

  蒸汽耗量偏大

  蒸汽的潜热随压力的增加而降低,蒸汽压力的提高意味着单位质量蒸汽所释放热量降低,空气加热需要的蒸汽量增加。几乎所有客户都没有意识到这一点。更严重的是,一些企业因空气加热器疏水阀漏汽或通过阀门直排导致较大的蒸汽浪费。

  加热器效率偏低

  考察中还发现,许多空气加热器出口采用群组疏水,导致部分盘管疏水不畅而影响加热效率。另外,疏水阀的选型不当会使得设备内冷凝水无法及时排出,降低加热器加热效率,出现加热温度无法满足要求的情况。

  盘管寿命缩短使得运行费用增加

  加热器盘管顶部蒸汽空间的高温会使盘管产生膨胀现象,但底部盘管却因积水处于低温状态而发生收缩现象。不均匀的膨胀和收缩使加热盘管产生机械应力,容易造成加热盘管的变形乃至破裂,使蒸汽向外泄漏或进入到二次侧空气流中。当积聚的冷凝水水位连续快速变化时,机械应力会加大,盘管寿命会更短,增加了维修和更换费用,也会因增加停机时间而影响生产。

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