閃蒸機(jī)蒸汽干度提高的研究

蔡志堅(jiān)

摘要：工廠蒸汽中攜帶的冷凝水主要來(lái)自管道輸送過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水，雖然蒸汽在輸送過(guò)程中安裝 有管道疏水閥，但實(shí)際使用過(guò)程中，僅能去除管壁的水膜。而傳統(tǒng)的擋板式汽水分離器僅能處理大量的水分或者大顆粒粒徑的水滴，對(duì)于在蒸汽中以霧沫狀態(tài)存在的水顆粒無(wú)有效分離辦法同時(shí)，大顆粒液滴在蒸汽高流速過(guò)程中，遇到設(shè)備或者彎管撞 擊將會(huì)被粉碎為霧沫狀態(tài)，這部分水份的多少一直處于持續(xù)變化的狀態(tài)。因此，對(duì)于直接蒸汽工藝，需要一種更高效的汽水分離方式。

關(guān)鍵詞： 蒸汽干度;高效汽水分離;含水率

閃蒸機(jī)工作原理是將待處理的梗絲經(jīng)進(jìn)料氣鎖進(jìn)入文氏管入口，同時(shí)飽和蒸汽經(jīng)噴嘴噴射將物料吹入文氏管并充分混合，在蒸汽的壓力和溫度的共同作用下，在極短的時(shí)間內(nèi)將梗絲內(nèi)部水分子的汽化分壓和溫度提高到一定程度。當(dāng)物料從文氏管?chē)姵龅乃查g體積突然擴(kuò)大、周?chē)鷫毫ν蝗幌陆怠＿@時(shí)梗絲內(nèi)部的汽化分壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于周?chē)沫h(huán)境氣壓，達(dá)到閃蒸的條件，水份劇烈蒸發(fā)，梗絲的纖維組織也因此獲得充分膨脹。

一、現(xiàn)狀

（一）閃蒸機(jī)蒸汽使用方式為蒸汽直噴，蒸汽與物料直接接觸;

（二）閃蒸機(jī)對(duì)蒸汽品質(zhì)的要求較高，蒸汽帶水會(huì)影響煙絲的品質(zhì)。

二、原因分析

（一）正常生產(chǎn)中，蒸汽輸送系統(tǒng)的散熱損失

在蒸汽的輸送系統(tǒng)中，即使經(jīng)過(guò)保溫的輸送管道，由于環(huán)境溫度較低，以及鍋爐負(fù)荷的變化，在蒸汽輸送的過(guò)程中總是存在一定的散熱損失，這是不可避免，所以在蒸汽輸送系統(tǒng)中為了保持蒸汽干度，通常經(jīng)過(guò)一定的管道距離都要設(shè)置疏水點(diǎn)排放冷凝水

（二）停機(jī)時(shí)設(shè)備和管道積水

設(shè)備停機(jī)時(shí)，管道及設(shè)備內(nèi)的蒸汽就會(huì)變成冷凝水。而且，剛起機(jī)時(shí)，蒸汽需加熱管道及設(shè)備，產(chǎn)生的冷凝水較多。如果沒(méi)有將這些冷凝水排掉，那么這些冷凝水就會(huì)進(jìn)入設(shè)備，影響換熱效果。

（三）停機(jī)時(shí)設(shè)備和管道積水

外供蒸汽由于管道輸送距離等因素，導(dǎo)致制絲車(chē)間蒸汽帶水嚴(yán)重。隧道式回潮機(jī)采用蒸汽流量定投的模式進(jìn)行回潮，當(dāng)蒸汽帶水較多（即蒸汽干度較低），由于蒸汽耗量一定，而干度降低導(dǎo)致蒸汽實(shí)際輸入回潮機(jī)的熱量降低，影響產(chǎn)品溫度以及含水率，計(jì)算如下：

●直噴蒸汽壓力3.5barg（蒸發(fā)焓2115kj/kg;水焓624kj/kg）;

●蒸汽設(shè)計(jì)需求負(fù)荷：150kg/h;

●計(jì)算總輸入熱量：150 ? （624 + 2115）/3600 = 114kW

●假設(shè)實(shí)際蒸汽干度為85%;

●計(jì)算總輸入熱量：150 * （624 + 2115 * 0.85）/3600 = 101kW

由此可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)蒸汽干度降低時(shí)，單位時(shí)間輸入的熱量也會(huì)降低，影響回潮機(jī)出口煙絲的溫 度和含水率。

三、改造方案

將隧道式煙絲回潮機(jī)前新增1套高效汽水分離器，減少蒸汽帶水，提高蒸汽品質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。如下圖所示：

四、結(jié)語(yǔ)

高效汽水分離單元，設(shè)計(jì)用于去除蒸汽中直徑大于3～5μm的液滴，液滴經(jīng)分離單元分離后，經(jīng) 疏水系統(tǒng)及時(shí)排出以避免二次攜帶。通常用于對(duì)蒸汽干度要求非常高的場(chǎng)合，比如汽輪機(jī)飽和蒸汽 ，高精度溫度控制蒸汽設(shè)備等應(yīng)用。

高效汽水分離裝置的特點(diǎn)如下：

●專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)用于蒸汽高效分離，符合蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行特性

●跟傳統(tǒng)的擋板式相比，具有更高的分離效率

●更大負(fù)荷使用區(qū)間，尤其適用于負(fù)荷波動(dòng)工況

●分離液體不存留，二次攜帶風(fēng)險(xiǎn)最小化