閃蒸機蒸汽干度提高的研究

蔡志堅

摘要：工廠蒸汽中攜帶的冷凝水主要來自管道輸送過程中產生的冷凝水，雖然蒸汽在輸送過程中安裝 有管道疏水閥，但實際使用過程中，僅能去除管壁的水膜。而傳統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，對于在蒸汽中以霧沫狀態存在的水顆粒無有效分離辦法同時，大顆粒液滴在蒸汽高流速過程中，遇到設備或者彎管撞 擊將會被粉碎為霧沫狀態，這部分水份的多少一直處于持續變化的狀態。因此，對于直接蒸汽工藝，需要一種更高效的汽水分離方式。

關鍵詞： 蒸汽干度;高效汽水分離;含水率

閃蒸機工作原理是將待處理的梗絲經進料氣鎖進入文氏管入口，同時飽和蒸汽經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，在極短的時間內將梗絲內部水分子的汽化分壓和溫度提高到一定程度。當物料從文氏管噴出的瞬間體積突然擴大、周圍壓力突然下降。這時梗絲內部的汽化分壓遠遠高于周圍的環境氣壓，達到閃蒸的條件，水份劇烈蒸發，梗絲的纖維組織也因此獲得充分膨脹。

一、現狀

（一）閃蒸機蒸汽使用方式為蒸汽直噴，蒸汽與物料直接接觸;

（二）閃蒸機對蒸汽品質的要求較高，蒸汽帶水會影響煙絲的品質。

二、原因分析

（一）正常生產中，蒸汽輸送系統的散熱損失

在蒸汽的輸送系統中，即使經過保溫的輸送管道，由于環境溫度較低，以及鍋爐負荷的變化，在蒸汽輸送的過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中為了保持蒸汽干度，通常經過一定的管道距離都要設置疏水點排放冷凝水

（二）停機時設備和管道積水

設備停機時，管道及設備內的蒸汽就會變成冷凝水。而且，剛起機時，蒸汽需加熱管道及設備，產生的冷凝水較多。如果沒有將這些冷凝水排掉，那么這些冷凝水就會進入設備，影響換熱效果。

（三）停機時設備和管道積水

外供蒸汽由于管道輸送距離等因素，導致制絲車間蒸汽帶水嚴重。隧道式回潮機采用蒸汽流量定投的模式進行回潮，當蒸汽帶水較多（即蒸汽干度較低），由于蒸汽耗量一定，而干度降低導致蒸汽實際輸入回潮機的熱量降低，影響產品溫度以及含水率，計算如下：

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

●蒸汽設計需求負荷：150kg/h;

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

●假設實際蒸汽干度為85%;

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

由此可以發現，當蒸汽干度降低時，單位時間輸入的熱量也會降低，影響回潮機出口煙絲的溫 度和含水率。

三、改造方案

將隧道式煙絲回潮機前新增1套高效汽水分離器，減少蒸汽帶水，提高蒸汽品質，提高產品質量。如下圖所示：

四、結語

高效汽水分離單元，設計用于去除蒸汽中直徑大于3～5μm的液滴，液滴經分離單元分離后，經 疏水系統及時排出以避免二次攜帶。通常用于對蒸汽干度要求非常高的場合，比如汽輪機飽和蒸汽 ，高精度溫度控制蒸汽設備等應用。

高效汽水分離裝置的特點如下：

●專業設計用于蒸汽高效分離，符合蒸汽系統運行特性

●跟傳統的擋板式相比，具有更高的分離效率

●更大負荷使用區間，尤其適用于負荷波動工況

●分離液體不存留，二次攜帶風險最小化