蒸汽排出裝置工作原理

在使用該蒸汽排出裝置時(shí)，使用者將其安裝至所需容器中中，當(dāng)容器內(nèi)壓力過大時(shí)，蒸汽由蒸汽通道將高壓彈簧壓縮，密封活塞向上移動(dòng)，蒸汽進(jìn)入彈簧伸縮桶內(nèi)后進(jìn)入蒸汽導(dǎo)管。由于蒸汽導(dǎo)管外部包裹有冷卻液導(dǎo)管，容器內(nèi)排出的蒸汽在蒸汽導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行熱量的釋放，進(jìn)而在內(nèi)置液化盒內(nèi)液化。當(dāng)液化的蒸汽過多時(shí)，液體由排水口流至外置集水盒，從而完成對(duì)鍋內(nèi)蒸汽的排出過程。

蒸汽排出裝置包括蒸汽排出裝置主體、蒸汽通道、蒸汽導(dǎo)管、彈簧伸縮桶、排水口、外置集水盒、內(nèi)置液化盒、冷卻液導(dǎo)管、循環(huán)裝置主體、螺絲孔、轉(zhuǎn)子、葉輪、固定板、止動(dòng)軸、密封活塞和高壓彈簧，裝置主體左側(cè)設(shè)有彈簧伸縮桶，蒸汽排出裝置主體與彈簧伸縮桶由蒸汽通道連接，彈簧伸縮桶右側(cè)與蒸汽導(dǎo)管連接，在蒸汽導(dǎo)管下側(cè)設(shè)有內(nèi)置液化盒，在內(nèi)置液化盒右側(cè)設(shè)有排水口，蒸汽排出裝置主體右側(cè)設(shè)有外置集水盒，蒸汽導(dǎo)管外側(cè)設(shè)有冷卻液導(dǎo)管，冷卻液導(dǎo)管左側(cè)設(shè)有循環(huán)裝置主體，循環(huán)裝置主體內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)子，其外側(cè)設(shè)有葉輪、右側(cè)設(shè)有螺絲孔、下側(cè)和左側(cè)設(shè)有固定板，彈簧伸縮桶上側(cè)設(shè)有止動(dòng)軸，所述止動(dòng)軸下側(cè)設(shè)有密封活塞，彈簧伸縮桶與密封活塞由高壓彈簧連接。

如右圖，圖1為蒸汽排出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為彈簧伸縮桶示意圖，各項(xiàng)名稱如下：1-蒸汽排出裝置主體、2-彈簧伸縮桶、3-蒸汽通道、4-蒸汽導(dǎo)管、5-內(nèi)置液化盒、6-排水口、7-外置集水盒、8-冷卻液導(dǎo)管、9-循環(huán)裝置主體、10-轉(zhuǎn)子、11-葉輪、12-螺絲孔、13-固定板、14-止動(dòng)軸、15-密封活塞、16-高壓彈簧。

（1）將通斷結(jié)構(gòu)切換為接通狀態(tài)，使第一排氣孔和第二排氣孔通過通斷結(jié)構(gòu)與排氣柱所形成的空腔連通，從而使容器內(nèi)部高壓腔室通過第一排氣孔向外界排氣；

（2）排氣結(jié)束后，將通斷結(jié)構(gòu)切換為接通狀態(tài)，使第一排氣孔和第二排氣孔隔斷，從而阻止容器內(nèi)部高壓腔室通過第一排氣孔向外界排氣；

（3）蒸汽排出裝置還包括降噪組件，其排氣控制方法為：將從第一排氣通道排出的蒸汽導(dǎo)入到降噪組件中，再從蒸汽閥蓋上的蒸汽閥排氣孔排除外界；

（4）通斷結(jié)構(gòu)包括：電磁鐵、復(fù)位彈簧和推桿頭，電磁鐵的端面與排氣柱的一側(cè)固定連接，并且電磁鐵與排氣柱的一側(cè)形成供推桿頭運(yùn)行的內(nèi)腔，將該通斷結(jié)構(gòu)切換為接通狀態(tài)的步驟為：①電磁鐵通電吸合，②電磁忒帶動(dòng)推桿頭克服復(fù)位彈簧的作用力在內(nèi)腔內(nèi)收回，形成空腔，并打開第一排氣通道；

（5）蒸汽排出裝置還包括設(shè)置在排氣柱中心的排氣管和限壓閥，其排氣控制方法為：當(dāng)容器內(nèi)部高壓腔室的氣壓超過預(yù)設(shè)壓力閥值時(shí)，通過排氣管將限壓閥頂起，并打開第二排氣通道進(jìn)行排氣。

（1）蒸汽排出裝置安全高效，整個(gè)裝置密封嚴(yán)格，既保證了使用者的人身安全，同時(shí)還防止水蒸氣泄露至工作電路，有效地避免了因電路短路而引起的電路故障；

（2）蒸汽排出裝置可以在容器內(nèi)氣壓過大時(shí)有效地排出鍋內(nèi)蒸汽，避免了因氣壓增大而導(dǎo)致的一系列安全問題。蒸汽排出過程均為自動(dòng)控制，不需要使用者操作，易于安裝，安全高效；

（3）蒸汽排出裝置改變了容器內(nèi)蒸汽直接排出的方式，將通斷結(jié)構(gòu)切換為接通狀態(tài)時(shí)，通斷結(jié)構(gòu)能夠與排氣柱形成供第一排氣孔和第二排氣孔連通的空腔，并形成迂回的第一排氣通道，從而將容器內(nèi)部高壓腔室的蒸汽間接排出外界。這種裝置延長了蒸汽的傳播路徑，減緩了蒸汽的沖擊力及氣流流速，達(dá)到了降低排氣噪音的效果，而且還避免了現(xiàn)有技術(shù)使用外力頂起或傾斜限壓閥的方式經(jīng)過多次排氣后，限壓閥頂針可能會(huì)因碰傷而導(dǎo)致的漏氣現(xiàn)象，降低了漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。

在吸收式制冷機(jī)裝置內(nèi)若存在不凝性氣體，制冷能力就要下降。因此在吸收制冷裝置中，一般都應(yīng)裝置空氣分離器，以便制冷系統(tǒng)安全而又經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)。

排出氣制冷系統(tǒng)中進(jìn)入不凝性氣體的原因及影響

1、制冷系統(tǒng)中進(jìn)入不凝性氣體的原因

（1）制冷系統(tǒng)在投產(chǎn)前或維修后，因未徹底清除空氣，故空氣存在于制冷系統(tǒng)中；

（2）系統(tǒng)充注冷劑和吸收劑時(shí)帶入空氣；

（3）氨液中溶解了空氣；

（4）金屬的腐蝕作用分解出的氣體；

（5）器壁釋放出來的氣體；

（6）當(dāng)?shù)蛪合到y(tǒng)在負(fù)壓下工作時(shí)，通過密封不嚴(yán)密處竄入空氣。

2、不凝氣對(duì)吸收式制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響

（1）存在不凝氣體時(shí)，冷劑的壓力等于壓力表的指示值與不凝氣體分壓之差。在冷凝器中，冷凝溫度比與壓力表指示值相當(dāng)?shù)娘柡蜏囟鹊?。在吸收器中，溶液溫度低于與壓力表指示值相當(dāng)?shù)娘柡蜏囟取?

（2）由于不凝氣體的存在，死角和拐彎處積蓄著不凝氣體，有效傳熱面積減少。

（3）傳熱面上覆蓋一層不凝氣體后，會(huì)降低冷劑側(cè)和溶液側(cè)的放熱系數(shù)。

排出氣典型的不凝氣排出裝置

1、臥式四管式不凝氣排出裝置和立式不凝氣排出裝置

混合氣體送入不凝氣排出裝置，其中的氨氣被氨液蒸發(fā)冷凝，不凝氣經(jīng)水槽后排空；被冷凝下來的氨液，經(jīng)回流管回流到氨液蒸發(fā)回路。顯然，混合氣體壓力應(yīng)高于氨液的蒸發(fā)壓力，確切地說混合氣體中的分壓強(qiáng)應(yīng)高于氨液的蒸發(fā)壓力，否則，混合氣體中的氨氣就不會(huì)被冷凝，因而也就無法分離出空氣。因此，此類裝置處理的混合氣體為高壓氣體，來自冷凝器。

由于壓縮機(jī)吸氣無選擇性，所以壓縮式制冷系統(tǒng)中的不凝性氣體會(huì)聚集在冷凝器，故此類裝置一般用于壓縮式制冷系統(tǒng)中的不凝性氣體的排除。理論上，不凝性氣體的排出壓力等于冷凝壓力；不凝性氣體中氨氣的分壓強(qiáng)等于液氨的蒸發(fā)壓力，與混合氣體中制冷劑的含量無關(guān)。吸收式制冷系統(tǒng)，由于吸收器的選擇性吸收，使得不凝性氣體不易經(jīng)發(fā)生器被轉(zhuǎn)移到冷凝器，因此吸收式制冷系統(tǒng)中的不凝性氣體將分別聚集在吸收器和冷凝器。故此類裝置不適用于吸收式制冷系統(tǒng)。市場(chǎng)上供應(yīng)的不凝性氣體排出裝置正是此類裝置，因此，吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置需自制。

2、氨吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置

混合氣體分別來自吸收器和冷凝器中不凝氣體聚集區(qū)，兩股混合氣體分別送入排氣裝置處理，其中來自冷凝器的混合氣體需先減壓至吸收壓力。稀溶液經(jīng)熱交換器冷卻降溫，再經(jīng)氨液蒸發(fā)降溫后，在不凝氣排出裝置中噴淋洗滌混合氣體，混合氣體中的氨氣被稀溶液吸收，稀溶液變?yōu)闈馊芤夯亓髦寥芤嘿A槽，不凝氣經(jīng)水槽后排空。理論上，不凝性氣體的排出壓力等于吸收壓力；不凝性氣體中氨水蒸氣的分壓強(qiáng)大于稀溶液濃度和氨液蒸發(fā)溫度決定的氨水溶液的飽和蒸汽壓，低于濃溶液濃度和氨液蒸發(fā)溫度決定的氨水溶液的飽和蒸汽壓。若吸收壓力低于大氣壓，不凝性氣體排出口需接真空泵，一般為蒸汽噴射泵或水噴射泵。

上述排氣裝置由于要消耗作為制冷劑的氨液，故一般視吸收壓力或冷凝壓力作間歇運(yùn)行。

3、溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置

溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)由于是在負(fù)壓下運(yùn)行，不凝性氣體排出裝置尤為重要。同氨吸收制冷系統(tǒng)一樣，溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體聚集在吸收器和冷凝器，由于吸收器和冷凝器的工作壓力均為負(fù)壓，因此，需采用抽氣裝置。

溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置通常采用液體噴射泵，以來自吸收器的稀溶液為工作流體，經(jīng)溶液循環(huán)泵加壓后噴射，引射混合氣體至氣液分離器，混合氣體的水蒸氣在氣液分離器被稀溶液吸收，接著稀溶液被壓送至發(fā)生器。氣液分離器中的氣體壓力取決于發(fā)生壓力和發(fā)生器液面與氣液分離器液面的靜壓之和，并應(yīng)大于大氣壓力；氣液分離器氣體中水蒸氣的分壓強(qiáng)等于氣液分離器中溶液的濃度及溫度所對(duì)應(yīng)的溶液的飽和蒸汽壓。此不凝性氣體排出裝置采用稀溶液噴射抽氣，稀溶液用溶液循環(huán)泵增壓，使溶液循環(huán)泵耗功增加。故此類不凝性氣體排出裝置一般也是間歇運(yùn)行。吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置排出氣體中的制冷劑含量隨著被處理混合氣體中的制冷劑含量的增加而增加。因此，對(duì)吸收式制冷系統(tǒng)，判斷不凝性氣體的聚集區(qū)尤為重要。

排出氣吸收式制冷裝置不凝性氣體聚集區(qū)的初步判斷

（1）由于制冷劑蒸汽的定向運(yùn)動(dòng)而使得不凝性氣體在制冷劑蒸汽流動(dòng)末端聚集。

（2）由于不凝性氣體同制冷劑蒸汽比重不同而形成的不凝性氣體和制冷劑蒸汽的分層現(xiàn)象。因此，對(duì)于溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)，由于水蒸氣的比重高于不凝性氣體，故不凝性氣體一般聚集在吸收器和冷凝器制冷劑蒸汽流動(dòng)末端的頂部。對(duì)于氨吸收式制冷系統(tǒng)，由于氨蒸氣的比重低于不凝性氣體，故不凝性氣體一般聚集在吸收器和冷凝器制冷劑蒸汽流動(dòng)末端的底部。

試驗(yàn)中可通過測(cè)量各傳熱管冷卻水的溫度變化來判斷不凝性氣體的聚集區(qū)。冷卻水的溫度變化小或不變化，說明吸收或冷凝負(fù)荷小，可以判斷該傳熱管所處區(qū)域的不凝性氣體含量高。

排出氣新型氨吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置

1、原理

考慮到氨吸收式制冷系統(tǒng)發(fā)生壓力（冷凝壓力）吸收壓力壓差較大，結(jié)合溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置的噴射抽氣技術(shù)，提出了新型氨吸收式制冷系統(tǒng)的不凝性氣體排出裝置。采用稀溶液連續(xù)噴射抽吸吸收器中的不凝氣體，及稀溶液和來自于冷凝器的混合氣體噴射抽吸吸收器中的不凝氣體；并將此氣液混合物壓送到氣液分離器中分離。氣液混合物在氣液分離器中被冷卻水冷卻，氨被吸收到溶液中。

氣液分離器中氣體的壓力等于吸收壓力與中間溶液出口和氣液分離器液面靜壓差之和，氣體中氨的分壓強(qiáng)約等于與中間溶液濃度和溫度對(duì)應(yīng)的溶液飽和蒸汽壓力。

2、主要結(jié)構(gòu)尺寸

（1）噴射器采用已有噴射器（噴嘴通徑 2.4mm），加擴(kuò)壓管，噴射器出口管道總長為 750mm；噴射器吸氣室出口側(cè)法蘭焊接一DN200的法蘭，該法蘭與氣液分離器連接，法蘭設(shè)冷卻水出口和排氣口，排氣口接DN16的截止閥和球閥。

（2）氣液分離器高1000mm，通徑200mm，壁厚大于4mm，底部用盲板或封頭，盲板或封頭的中心接出液管，管徑 32 mm；在氣液分離器底部的噴射器出口處設(shè)碗形擋流板，使噴射器導(dǎo)入的氣液混合物折流向上，避免其直接經(jīng)出液管排走。頂部設(shè)置法蘭環(huán)，同噴射器連接。

（3）冷卻管道采用 DN20的鋼管，制成螺旋管，螺旋直徑100mm，螺距50mm，共繞制15圈，螺旋管首圈距底部 100mm。冷卻水管可軸向進(jìn)出，冷卻水從底部進(jìn)，頂部出。

3、安裝位置

安裝位置盡可能低，以增大中間溶液在吸收器的進(jìn)口和氣液分離器中液面的靜壓差，從而增大氣液分離器中氣體壓力，減小氣體中氨的含量。 2100433B

排出管指的是從建筑物內(nèi)至室外檢查井等的排水橫管段。

排出管（building drain, outlet pipe）2100433B

蒸汽凝結(jié)水回收系統(tǒng)中的不凝結(jié)性氣體指空氣、二氧化碳及少量氧氣。設(shè)備開車及鍋爐給水時(shí)總會(huì)有空氣存在,給水中還可能會(huì)有釋放二氧化碳?xì)怏w的不溶解碳酸鹽,這些都是不凝結(jié)性氣體產(chǎn)生的原因。當(dāng)空氣和其他氣體進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)時(shí),蒸汽溫度下降,傳熱效率降低,同時(shí)由于二氧化碳及氧氣的存在而腐蝕管道和換熱器。本文介紹兩種帶有排放不凝結(jié)性氣體功能的疏水閥。增大;背壓可能會(huì)因?yàn)楣苈纺Σ?、其他疏水閥向回水

系統(tǒng)排放及升高凝結(jié)水而增大。這些壓力的變化將會(huì)影響壓差,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮。