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蒸汽管线及相关设备的水击发生的原因有哪些?

文章出处:未知责任编辑:xxtianhua.com

  在VCM分厂投产以来,蒸汽管线及相关设备在开车初期或许运转过程中的水击现象就一贯随同多年。判别水击现象相对很简单,当有新的操作后听到管线或许设备宣布“咚咚”的振动动静,势如锤击,力气巨大,管道颤动,这就是“水击”。水击是一种特别的流体力学现象。在VCM分厂,水击现象首要会合在以下几个地方:中高压蒸汽冷凝水回管网,换热器、蒸汽包投用等等。

  水击发生的原因

  在VCM分厂,蒸汽压力管道中常见的水击发生的原因首要分为两种:

  1、外界的冷凝水进入蒸汽管道内

  以TB102塔的虹吸式换热器EB105为例,当TB102塔开车投用EB105时,由于整个塔器及换热器温度很低,傍边压蒸汽(压力为1.05MPa)对EB105进行加热后,很快冷凝成液体。如果此时将冷凝水切至中压回水管网中,极点简单发生水击现象。其原由于:当蒸汽中含有冷凝水或蒸汽管道初始预热不充分,部分蒸汽会在管道中冷凝,此时若未进行疏水,或许疏水不完全,残留少量凝集水,进入蒸汽回水管网,会出现两相流,即蒸汽管道中有凝集水或蒸汽进入水管道后,汽水混合物在管道内一同活动。蒸汽冷凝构成冷凝水,冷凝水“水块”发生互相碰击。当管道内的冷凝水液位靠近管道内径的五分之四(80%左右)时,蒸汽会在高速活动时带动冷凝水构成波涛,水块将蒸汽切开,高温蒸汽与冷凝水敏捷凝集,发生部分低压区域或真空。冷凝区四周的冷凝水会向中心的低压区域冲击发生碰击,导致水击现象。
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  2、 两相流

  两相流,望文生义是流体介质出现两种不同的相态。因而两种介质密度,表面张力,活动阻力等性质均不相同,活动情况可分为泡状流、塞状流、块状流、坏雾状流、分层流和波状流。当出现块状流时,由于介质质量、速度的不同,会在管道拐弯,变径,分支,阀门等处出现激振力,构成管线振动,严重者构成安全事故。我们可采用曼得汉流型图对水平管道内的气液两相流的流型进行判别。

  曼德汉流型图参数按下面公式核算:

  μls=3.35×104×qvl×di-2

  μgs=3.35×104×qvg×di-2

  式中:

  μls―液相的表观速度,m/s ; μgs―气相的表观速度,m/s ;

  qvl―液相的体积流量,m3/h; qvg―气相的体积流量,m3/h

  di―管道内径,m。

  汽液两相在管道内活动时,因液态水所受阻力远大于蒸汽,蒸汽则推动液态水高速跋涉。当遇到弯头,变径,阀门等管件时,水柱发生碰击,所发生的冲击力恰当剧烈,破坏力恰当大。