汽液两相流自调节液位控制装置

汽液两相流自调节液位控制装置

汽液两相流自调节液位控制装置是依据汽液两相流原理，在原有两相流疏水控制器的基础上由西安国恒节能环保技术有限公司推出的全新一代产品。已获国家专利的最新一代技术产品。广泛适用于电力、化工、石油、冶金等企业的各类热交换器、扩容器的液位控制，以达到设备安全运行和节能降耗的目的，是传统疏水调节器的更新换代产品。

传统的浮球式、气动式及电动式控制水位装置由于执行机构复杂，动作频繁，经常造成卡涩、泄露，无水位运行，疏水管道冲蚀严重等问题。因而故障率高，可靠性差，不但检修维护工作量大，而且降低了汽轮机效率，影响机组经济性。而汽液两相流自调节液位控制装置的投入使用，则有效地解决了这个问题。它利用“汽液两相流”原理，连续自动调节水位，摈弃了传统水位控制器的机械运动部件和电气控制元件，本身无任何运动部件，很好地克服了传统水位控制器的常发故障，使水位控制的难题得到了较好的解决。因构思新颖，原理先进，结构简单实用而受到广大用户的好评。该产品经过大量的工业性应用，效果很好，并通过鉴定验收。专家一致认为：“该装置构思新颖，工作原理简单，自调节能力强，液位控制稳定。装置体积小，部件少、结构和系统简单。无机械运动部件，无电气元件，因而其可靠性、安全性尤为突出。安装容易，特别适用于老设备水位自控装置的改造，也适用于腐蚀环境和介质，具有广泛的应用前景”。“有显著节能降耗的经济效益”，“技术先进可靠，优于国内其他液位自控装置”。

工 作 原 理

本产品是基于“汽液两相流”原理，利用汽液变化的自调节特性控制容器出口液体而设计的一种新型水位控制器。摈弃了传统的浮球式、气动式、电动式液位控制设备的缺点，自动调节容器出口液体的流量，从而达到更为稳定的液位。其基本原理是：疏水由阀体入口进入阀腔，相变管（信号管）根据液位高低采集汽相、液相信号直接进入阀腔，与疏水混合后流经特定设计的喉部。当液位上升时，汽相信号减少，因而疏水流量增加；当液位下降时，汽相信号增加，减少喉部有效通流面积，疏水流量降低，达到有效阻碍疏水的目的。

连接简图:

改进后的产品减少了汽平衡管和水平衡管以及信号筒，取而代之的是一根信号管，使结构在原有基础上进一步得到了简化，更利于现场施工及维护。更重要的是由于取消了汽平衡管和水平衡管，直接从加热器中反映真实水位，避免了由于汽平衡管和水平衡管安装不当造成的虚假水位，提高了控制器的抗干扰能力及调节精度，同时减少了压力容器上的开口，提高了系统的安全可靠性，并且减少了施工作业量。因此，汽液两相流自调节液位控制装置新型产品是老式产品经过进一步科学论证并结合现场实际情况的改良型产品，具有更好的性能，更能满足现场实际情况。

产 品 特 点

汽液两相流自调节液位控制装置的特点如下：

1、实现自动连续调节，自调节能力强，液位相对稳定。

2、产品无任何运动部件，无机械及电气传动装置，设计原理先进，可靠性好，不受外界干扰，抗干扰能力强，安全性能高。

3、采用全封闭结构、产品无泄漏。 结构和系统简单，易于现场维护和检修。满足设备长期运行需要。

4、易于安装、施工，改造旧有设备容易，并结合现场实际设计。 阀芯采用不锈钢制造，防腐，防磨性能好，使用寿命长。

5、价格低于或接近传统液位调节器，远远低于国外同类型产品。

产 品 适 用 范 围

该产品适用于电力行业的高、低压加热器，连续排污扩容器；热网加热器、轴封加热器等压力容器的水位控制

化工行业的反应釜、闪发罐、闪发槽液位控制。

同时适用于石油、钢铁冶金等部门的各类容器的液位控制。

用 户 反 映

应用汽液两相流自调节液位控制装置后，现场检修和运行维护工作量大幅度下降，节省检修费用，降低了劳动强度。其次，由于汽液两相流自调节液位控制装置没有气动和电动热工控制系统及复杂的热工附属设备，从而减少了维护人员，大大提高了设备的运行管理水平。用户称其为免维护设备。火电厂加热器的常规水位控制器故障频繁，现场使用汽液两相流自调节液位控制装置后上述问题得到很好地解决，节约了大量的能源，其社会效益和经济效益显著(附节能分析表)

节能效果分析计算

为分析技术的节能效果，我们可通过以下发电厂的加热器不同水位状态进行理论计算和比较。

以N100-90/535G型发电机组倒立螺旋管式JG-350-6高压加热器为例： 传热面积F=350M2 传热系数K=3400w/m2℃ 水平均比热容Cw=4.6KJ/kg℃ 其余各参数如右图所示：

（一）分别计算不同水位状态下： 给水出口温度t 2=？ 疏水出口焓H 2=？ 1、正常水位状况

（1）H 2=1008.4KJ/kg：（按蒸汽压力Ps=3.00Mpa查汽水性质图表得出） （2）t 2由公式t 2=Ts－(Ts－t1)e -NTV

其中：Ts =233.84℃→蒸汽饱合温度（查表）

传热单元数NTV=KF/ (G (1000×C w )) =3400×350/108.3(1000×4.6) =2.3886

t 2=233.84－(233.84－198.7)e -2.3886

=230.54 (℃)

2、低、无水位状况

此时，疏水管内为严重的汽、液两相流状况，若流失蒸汽比例假设r=10%考虑，其它参数变化忽不计。 （1）H' 2

查汽水性质表H2汽=2801.9KJ/kg（饱合蒸汽焓）；H2水=1008.4KJ/kg（饱合水焓）

H' 2 = r×H 2汽 + (1－r) ×H 2水= 0.1×2801.9 + (1－0.1)1008.4=

1187.75(KJ/Kg) （2）t' 2

由Q = G×C w (t2－t 1) ×1000 得t' 2 = [Q/×(Cw ×1000)]+t1

其中Q=D (H1－H' 2) ×1000=6.031(3212.322－1187.75) = 12.21×

1000(kw)

则t' 2= [12.21×1000/(108.3×4.6)] + 197.90 = 222.41(℃)

3、比较结果

（一）正常水位状态比低、无水位状态下

给水温度提高和zt=230.54－222.41=8.13(℃)

能量损失降低Q=D (H'2－H 2) = 6.031(1187.75－1008.4) =

1081.66(KJ/s)

（二）节能效果分析 单台加热器节能计算

根据以上结果，如该高加每年按8000小时运行计算，加热器正常水位运行比低、无水位运行可减少能量损1081.66×8000×3600=[1**********](KJ) 折算为标准煤6000K ar /Kg 年节煤[1**********]/ (6000×4.18) =1242.10（吨）

每吨煤按300.00元计算 年节资1242.10×300.00 = 37.26（万元） 每度电可节煤1242.10×1000000 /(100000×8000)=1.5526（克）