工作原理以及降温和降压装置的应用

1。降温和减压装置的工作原理

当提供的高温和高压过热的蒸汽被运输到每个蒸汽点时，它必须首先进入减压和降压设备，降低超热蒸汽的压力和温度，以接近所需的饱和状态（通常接近饱和温度3-5°），然后将其发送到折叠的热交换设备以供使用。

有两种最基本的还原形式。

1。非接触式

冷却蒸汽的介质不会直接与冷却的过热蒸汽接触。较冷的液体，气体和蒸汽都可以用作冷却介质。环境空气也可以用作冷却介质。这种类型的降温器就像壳和管热交换器。过热蒸汽进入热交换器的一侧，冷却介质进入热交换器的另一侧。当控制过热蒸汽的温度时，可以调整进气口过热蒸汽的流速或冷却介质的流速。

2。直接联系类型

用于冷却蒸汽的培养基（通常是水）直接与过热蒸汽混合，如下图所示，文丘里（）和直接注入型温度降低和压力降低系统。

过热的蒸汽首先解压缩，然后进入减压器。冷却水与过热蒸汽直接混合，吸收过热蒸汽的热量并蒸发成蒸汽。过热的蒸汽被冷却。通过加热器内部的雾化和混合装置添加了一定数量的冷却水。通过测量降温降温器下游的蒸汽温度来控制添加的冷却水体积。因此，可以产生干蒸汽。这将防止管道和设备的损坏和侵蚀。

所有直接接触温度降低的水都必须将传入的水分解为小滴，以增加水的表面积/体积比。水的表面积/体积比越大，水滴的蒸发速度越快，并且蒸汽冷却的速度越快。产生小水滴的过程通常称为“雾化”。喷雾除湿水的雾化质量的质量将直接影响除湿系统的控制性能。不同类型的除湿器采用不同的除湿方法。

值得注意的是，物有的水滴与蒸汽混合。水滴的蒸发（而蒸汽冷却）是一个需要时间且不会立即完成的过程。因此，大部分降温过程不是在降温降温器内部发生，而是在温度降低插座的下游管道中发生。因此，为了充分气味，安装其下游管道设计也至关重要。

不难理解为什么冷却水滴和过热蒸汽需要良好的混合时间。如果混合较差，则水分无法有效地吸收过热的蒸汽中的热量，并且水滴的蒸发过程不会彻底，导致水滴使温度降低的温度降低和温度降低的温度降低的温度无法控制。因此，应尽可能将水滴悬挂在下游管道中。为了确保这一点，下游管道应保持相对较高的流速，以在下游管道中保持足够的湍流。该速度高于一般蒸汽分配系统的蒸汽流速。这就是为什么降温和相应管道通常（并非全部）小于蒸汽分布系统管道的原因。

通常选择用于冷却的水源：锅炉补给水，脱矿水，去离子水和冷凝水。

也可以使用城市自来水或工艺水，但取决于饲料的硬度。尺度可能会在加热器的冷却水喷嘴内以及加热器下游的管道内壁表面积聚。

通常，冷却水温越高，越好，因为热水液滴比冷水液滴吸收的热量更少以达到蒸发温度，因此它们蒸发得更快，从而产生更有效的冷却效果。使用热水还减少了掉落到管道内壁的水量。因此，应将供水管保持在隔热状态。通过水控制阀需要压降。我们已经说过，水应该尽可能热，但是应通过控制阀避免闪光蒸发。

为了注入冷却水，温度还原喷嘴处的压力必须等于或大于管道中操作蒸汽的压力。不同类型的降温剂有不同的压力要求，但通常最小压力值如下：

喷气加热器的蒸汽压力 +0.5bar

-Type温度降温蒸汽压力 +0.1bar

蒸汽雾化温度降低和蒸汽压力相同

对于喷气类型和型加热器，在最大水流时需要最大压力。值得注意的是，水流与冷却水和蒸汽之间的压力差的平方根成正比。因此，如果水流增加了4倍，则差异将增加42 = 16。

如果使用独立的或加强泵，则需要返回系统，以确保水总是通过泵。

冷却用水的计算

必须加入足够的水以冷却蒸汽至所需的温度；如果水不足，则不能充分冷却蒸汽，相反，如果水太高，则可能会产生湿的饱和蒸汽。这导致下游管道和设备的侵蚀。使用以下焓平衡方程轻松，快速计算所需的冷却水量：

MS X（HI-HD）= MW X（HD-HW）

mw = [ms x（hi-hd）]/（hd-hw）

在

MW =冷却液kg/h的量

MS =过热蒸汽kg/h

HI =超热状态KJ，kg的蒸汽焓

hd =蒸汽焓KJ/kg脱水状态后

HW =冷却液KJ/kg的Enth

2。温度降温的结构和类型

降温降温器应有效调整并补偿环境条件，蒸汽温度或流速的变化。选择取决于以下因素：

压力

温度

u蒸汽流

冷却之前和之后的效率

您需要的调整率

U可以提供水压（如果压力不足，可能需要加强泵）

最终温度的控制精度

有3种不同类型的降温剂，每种都基于现场过程数据来满足其特定过程需求：

（1）喷射型降温降温器，（2）-Type降温剂，（3）蒸汽雾化温度降低。

不同类型降温器的结构和特征将在下面描述。

1。葡萄干型还原器

-Type还原器使用节流产生高速区域和湍流，以帮助蒸汽和冷却水之间完全接触，从而实现最大的温度降低。冷却过程分为三个阶段：

温度降低的第一阶段发生在内部扩散器中。一些蒸汽在内部喷嘴中加速并雾化注入的水。冷却的第二相是从内部扩散器和主扩散器中剩余的蒸汽中混合饱和雾。主扩散器本身通过限制蒸汽电流产生高速，从而在该区域产生强大的湍流，从而完成了冷却的第二阶段。第三阶段和最终温度阶段发生在温度降温器出口的下游管道中。在此阶段，剩余的水滴悬浮在蒸汽中。这样，在降温器下游的某个点上达到最终所需温度。

该设备最大程度地减少了冷却水接触管道内壁的可能性。具有最小的管道侵蚀和最大冷却效果。 加热器具有最大的高速混合效果。蒸汽流量调节率根据实际工作条件而变化。水平安装的降温降低的调节率通常为4：1，垂直安装的降温降低的调节率可以达到5：1以上。当与精心设计的压力缓解站一起使用时，蒸汽流量调节比可以改善并超过5：1。

如果蒸汽流速的调节率超过了单个温度降低的功能范围，则可以并行使用两个降温器，并根据蒸汽流速的变化自动切换。

型溢出式降低器的功能

调整率通常可以符合大多数工厂应用，对于大多数应用，压力相对较低。

易于操作。没有运动部件。

准确的控制，通常可以达到饱和温度TSAT+3。

适用于稳定或可变蒸汽条件下的应用。

2。完整的注入加热器

完整的喷射型加热器很容易安装。它包括喷气喷嘴组件，热袖和法兰连接。

这是最简单的降温类型，在其中，冷却液通过一个或多个雾化喷嘴喷在蒸汽流中。雾化喷嘴位于降温器的中央轴上，冷却液在与蒸汽相同的方向上注入蒸汽。

降温器包括热袖。过热的蒸汽可以通过热袖和管子和管子内径之间的环形表面。热套筒提供了一个热表面，可以使射流迅速蒸发，同时保护加热器的外壳和管子免受侵蚀。当系统处于低负载到抽气下的雾化下，热袖的操作可以确保系统的有效操作不是最有效的。

喷气型还原器的功能

易于操作。没有运动部件。

低成本。

零蒸汽压降。

低流量调节比率

接近饱和蒸汽温度的能力很低（通常是TSAT+5°C）。

很容易引起蒸汽管内壁的侵蚀。可以使用内部热袖子克服此问题。它还有助于蒸发水分。

应用：相对稳定的蒸汽负荷，相对稳定的蒸汽温度，相对稳定的冷却水温

3。蒸汽雾化温度降低

这种类型的降温器使用辅助高压蒸汽来雾化温度降低器扩散器中的冷却水。辅助蒸汽的压力至少是温度降压器的入口蒸汽压力（量规压）的1.5倍。最小压力要求为3个Barg。通常，雾化蒸汽的流速为主要蒸汽流速的2％至5％。冷却过程分为两个阶段完成。

第一个过程在扩散器中完成，冷却水是通过高速雾化蒸汽雾化的。在冷却的第二阶段中，从扩散器中的饱和雾与主管中的蒸汽混合。蒸发过程发生在降低温度降温器出口处的管道中。出口管中的残留水分悬浮在蒸汽中并逐渐蒸发，因此在降温降低的某个点达到了最终所需的温度。

蒸汽雾化加热器的功能

冷却液是从主蒸汽流的中心引入的。

冷却液沿蒸汽流动方向喷洒了八张蒸汽。

良好的调整率。蒸汽流的最大调节率可能达到50：1。但是，操作和控制的最有效调整率约为20：1。冷却液的调节率相同。

该结构非常紧凑，并且所有加热器的长度最短。

压降可以忽略

适用于蒸汽流量大大变化并需要高调节率的应用

3。安装降温和控制组件的安装位置

可以水平或垂直安装降温器，垂直安装时蒸汽必须向上流动。 强烈反对向下流动的蒸汽的垂直安装。用于沿水平方向安装的降温器。理想的安装方向是降低冷却水的连接端口（也是蒸汽雾化型加热器的雾化蒸汽连接端口相同的）。满足的操作可以在其他方向上实现，但是排水效应必须很差。

用于垂直安装。我们建议将冷却水管（以及需要的（如果需要）的雾化蒸汽管）从下方连接到温度降温器的相应连接端口。这种布置可确保关闭后的最佳排水。

温度降温器与加压阀之间的距离

在减压和降低降低应用中，温度降低的位置应至少是管道通过或下游压力减压阀下游1.5米的5倍（系统图中的距离A）。

压力传感器的位置至少位于温度降温器出口法兰的下游1.5米。但是理想的位置是压力传感器应位于蒸汽使用点。这样，压力控制阀就可以补偿温度降温和使用点之间的任何管道压力损失。

喷水点和温度传感器之间的距离至关重要。如果电感器离水点太近，则水分将蒸发不足，温度传感器会产生不正确的读数。温度传感器的位置取决于许多因素。其中最重要的是剩余过热的价值。下表可以用作参考。

蒸汽残留过热℃

距离B（仪表）显示

7.50

10

6.80

15

6.25

30

5.00

50

3.70

100

2.50

保持恒定的供应蒸汽压力很重要。

温度降温后的蒸汽温度控制添加的水量。温度越高，打开对照阀越大，添加水就越多。降低过热蒸汽温度的目的是将过热蒸汽的温度降低至蒸汽饱和温度以上的范围很小。但。如果提供的蒸汽压力上升。相应的饱和温度也升高。控制器的设置值尚未更改。这样，控制系统将增加额外的水以达到设定的温度值，这将导致蒸汽非常潮湿，从而导致许多问题。

在某些应用中，蒸汽不能携带水分，在这些应用中，建议在降温降低的下游安装FAW水分分离装置。这可以保护下游管道和设备免受控制系统失败或异常操作（例如在启动期间）的湿度。在温度后蒸汽温度接近饱和温度或较高调节率的应用中（例如，对于水喷水型降温降低，调节率> 2：1：对于-type降低温度降低率> 3：1：3：1：对于蒸汽雾化温度的降低，调节率是调节率> 5：1）以及降低的设备，并安装了降低的设备。苏打水和水分离装置必须在温度传感器的下游安装，以便水分有足够的时间蒸发。与苏打分离装置结合使用的陷阱应防止空气阻塞，并且从陷阱中出来的排放管有足够的能力排放冷却水，并垂直安装在可能的情况下。

建议在冷却供水管上安装过滤器，以保护控制阀和降温器的小孔。还建议将过热蒸汽压力控制阀的上游安装一个过滤器。

在涉及减压控制的应用中，应在减压阀的下游安装安全阀，以保护降温和下游设备，如果以下情况：

当压力控制系统失败时，会发生过压

当压力控制系统失败时，会发生过度过解。

温度降温器和下游设备必须能够满足过热蒸汽的最大温度极限。在压力和温度控制系统故障时确保系统安全。

在考虑整个系统时，应记住温度降温只是降温降温的组成部分。显然，如果已安装的控制系统调整率低于降温降低，则还将降低整个温度降低系统的调整率。例如，在特定的温度降低和减压系统中，如果冷却水控制阀的调节率低于降温较低的调节率，则冷却水控制阀的调节率将限制整个压力降低和降低温度降低系统的调节率。