工业实用效率

为什么蒸汽疏水阀失灵?

功能正常的疏水阀打开释放凝结水,当有蒸汽时自动关闭。故障的疏水阀会浪费燃料,降低效率,增加生产成本,损害蒸汽和凝析油系统的整体完整性。陷阱应该定期进行测试——否则忽视陷阱可能会付出相当大的代价。

节约蒸汽能源对我们的国家利益很重要;检查下面的政府图:

  • 美国制造商燃烧的所有燃料中,超过45%是用来产生蒸汽的。蒸汽用于加热原料和处理半成品。它也是设备的电源,以及建筑热和发电。但蒸汽并不是免费的。每年为产生蒸汽的锅炉提供燃料大约要花费180亿美元。
  • 许多生产设施可以通过安装更高效的蒸汽设备和工艺来回收能源。一个典型的工业设施可以通过改进其蒸汽系统来节约20%的蒸汽。如果蒸汽系统的改进被全行业采用,将会减少40亿美元的燃料成本和3200万吨的排放。

资料来源:美国能源部。能源效率和可再生能源。

双赢

故障的蒸汽疏水阀对整个蒸汽系统产生负面影响

    浪费能源
    影响生产
    增加维护成本
    创建安全问题

      为什么蒸汽疏水阀失灵?

      显然,任何机械装置都会发生故障;蒸汽疏水阀也不例外。适当的维护可以延长使用寿命,并有助于降低维护成本。

      一个额定600 psi的蒸汽疏水阀正在进行超声波测试。 在超声波测试发现疏水阀被吹出后,关闭下游凝结水管线并打开测试阀门以验证测试结果。系统压力为270 psi。以每产生一千磅蒸汽10美元的成本计算,这个单吹式疏水阀的能量损失高达21,000美元。

      一般有三种情况会对陷阱产生不利影响:

      污垢-迄今为止,导致疏水阀泄漏或堵塞的故障的首要原因。
      压力波动(由于蒸汽阀门突然打开、管道不当或疏水阀使用不当)导致水锤和内部疏水阀组件随后的损坏。
      超大规模的IB陷阱可能会失去它们的优势;TD陷阱可以经历快速循环。

      我们如何将问题降至最低并控制能源成本?一个简单的方法是寻找预警信号。让我们回顾一下蒸汽系统发出求救信号的最明显的信号。

      1. 曾经慵懒的冷凝油烟柱现在变成了失控的货运列车。从你的烟囱里冒出的蒸汽,就像一个立正的士兵,会让你付出昂贵的代价。
      2. 冷凝液回压缓慢上升已经导致你的冷凝液泵自毁。常规电动泵无法处理高温凝结水。温度超过212华氏度导致常规的电凝水泵空化。当蒸汽出现时,电机烧坏和机械密封开始泄漏。
      3. 减压阀(prv)或控制阀无法维持设定压力。完全或部分堵塞的疏水阀防止冷凝水从蒸汽空间排出。在减压阀站未排干的冷凝液将回到蒸汽管线,并将拉紧减压阀的压头和阀座。拉丝是当蒸汽系统中的高速水切割(刻划)头部和座椅的表面时。即使是微小的切口也会妨碍这些阀门的正常工作。
      4. 生产能力下降了。打开或关闭失败的疏水阀将对生产产生负面影响。堵塞的疏水阀将使凝结水回流到作业过程中,大大降低系统效率。由于增加了不必要的能源消耗,吹漏疏水阀的生产成本很高。
      5. 凝结水系统的管壁厚度已成为一个问题。如果疏水阀全开或部分开,如果不及时维修,将会损坏冷凝水回流管道。一些早期预警信号始于蒸汽泄漏。
      6. 维护换热器束、加湿器、暖通空调盘管和其他设备的成本大幅增加。故障的疏水阀将妨碍敏感设备的正常操作。当蒸汽疏水阀在关闭状态发生故障时,随着时间的推移,停滞的凝结水将转化为碳酸(co3)。碳酸会破坏所有与之接触的金属。除了增加能源消耗,失败的打开陷阱也会导致控制和效率问题。
      7. 疏忽或管理不当的蒸汽和凝结水系统会产生水锤。水锤的声音听起来就像有人在用锤子敲打水管。在某些情况下,当部分蒸汽在蒸汽管道内凝结成水时,可能会发生水锤。如果不排水,冷凝水将溢出到蒸汽系统并开始积累。最终会产生一波水。这段水可以以很高的速度被携带,直到遇到一个障碍物,比如一个关闭的阀门,一个较低的海拔,或者突然改变方向。吹出蒸汽的疏水阀也可能导致水锤。吹除疏水阀会在冷凝系统管道中产生反压力。如果凝结水管道的尺寸已经过小,问题将因有故障的疏水阀发现的额外压力而变得更加复杂。未排出的冷凝水可以回流到蒸汽分配管道中。 From the standpoint of plant safety, it is essential to test and maintain the steam trap population. Type “steam water hammer accidents and fatalities” into a search engine; the results should be convincing enough to create an immediate action plan.
      双赢
      适当的维护可以延长使用寿命,并有助于降低维护成本。

      行动计划

      • 定期对疏水阀进行检查。
      • 识别系统设计问题。
      • 执行绝缘审计。保温材料被移除且从未被替换的区域将显著增加您的整体蒸汽生产成本。
      • 使用超声波检测设备,如果蒸汽系统中存在旁路阀,测试旁路阀。应该关的时候可能漏了。
      • 关闭季节性操作的设备,如机组加热器。
      • 使用手持红外温度仪和超声波检漏仪定期测试HVAC系统中的控制阀或关闭阀。即使是部分泄漏,也会增加整体能源成本。
      • 审核系统和未使用的库存设备。删除已经系统。
      • 只要可能和可行,使用计算机系统来控制和监测过程。

      购买适当的测试设备

      即使承包外部技术专业人员对蒸汽系统进行测试,有时也会出现问题。时间就是金钱。拥有合适的设备和一名训练有素的员工可以避免昂贵的停机时间。需要拥有的两个基本设备是红外温度计和机载超声波仪。这种设备在各种价格范围内都很容易买到。一个功能简单的温度计是好的;但是,超声听音设备的选择要更仔细,必须有清晰的信号质量。

      这类似于为你的家庭购买一个音频系统,并将一套扬声器与另一套扬声器进行比较。当听一个高质量的扬声器系统,什么是真正记录的细微差别打开你的耳朵听的新水平。听疏水阀的声音也是同样的道理。用一种精细的仪器,你甚至可以听到噼啪的噼啪声——蒸汽穿过钢丝拉制的倒桶式疏水阀的头部和座位。毕竟,“听即是信”。

      双赢
      一个典型的工业设施可以通过改进其蒸汽系统来节约20%的蒸汽。

      在你开始之前

      在你花你的血汗钱之前,考虑一下超声波仪器的一些特点:

      • 通过耳机听到的音质如何(外部扬声器在大多数蒸汽环境中很难使用)?
      • 它是否缺乏通用性(是否包括改变频率和测试模块的能力)?
      • 当你在梯子上时,它是否很重或不好拿?
      • 它的保修期延长了吗?
      • 是否有适当的电话或现场技术支持?
      • 电池能容易充电和更换吗?
      • 有试租吗?

      购买超声设备应该考虑智能。仪器必须能够为您提供一个清晰可辨的信号质量。劳动时间和设备成本取决于它。

      为什么要用超声波检测陷阱?

      在所有的检查方法中,超声是最推荐和最可靠的。超声波是一种短波、高频信号,它不会从源头传播太远。通过倾听工作蒸汽疏水阀的超声波元件,用户可以隔离信号,并容易识别操作声音。超声波测试器将陷阱的机械流和流体流产生的高频辐射转换为可听范围,通过耳机听到,并在仪表上看到强度水平。一些单位有频率调谐过滤额外的信号,并调谐到蒸汽和冷凝的声音。用超声波测试蒸汽疏水阀可实时提供结果。它通过消除令人困惑的背景噪声来隔离正在测试的区域。用户可以快速调整以识别各种疏水阀之间的差异。

      超声波探测仪可能是最容易使用,最灵活和最准确的声音测试方法。然而,超声波仪器不能判断陷阱是冷的还是堵塞的。因此,首先使用温度指示器来确定系统正在运行。然后使用超声波仪器来确定捕集器是否部分堵塞或捕集器出口是否存在背压。

      Bruce Gorelick是北卡罗来纳州夏洛特的Enercheck系统的副总裁,Alan Bandes是纽约州埃尔姆斯福德UE系统的营销副总裁www.enerchecksystems.comwww.uesystems.com