論水封管內徑的計算

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

0 引言

　　眾所周知，鍋爐之類的熱力設備可以采用水封管作為限壓裝置。設備工作時，水封管內的水將設備與大氣隔絕，使設備保持一定的壓力。水封管內水的多少，即水封管內的實際水位的高低與設備汽壓大小有關。汽壓大，水位就高；汽壓小，水位就低。當設備壓力升至額定蒸汽壓力時，水封管內的水位應該達到最高水位；而在設備壓力稍微大于額定蒸汽壓力時，水封管內的水應能立即被沖除掉，使設備內的蒸汽能夠迅速得到排放。但是，水封管的內徑必須足夠大；以保證它的排汽能力大于設備的最大蒸發(fā)量，從而防止設備發(fā)生超壓事故。《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》第132條規(guī)定：“對于額定蒸汽壓力小于等于0.1MPa的鍋爐可以采用靜重式安全閥或水封式安全裝置。水封裝置的水封管內徑不應小于25mm”?！缎⌒秃统簾崴仩t安全監(jiān)察規(guī)定》第二十八條要求：“水封管的內徑應當根據鍋爐的額定容量和壓力確定，且內徑不得小于25毫米”。

　　但是，水封管的內徑究竟應該根據什么樣的公式去計算？這里沒有具體加以規(guī)定。水封管的內徑為何不能小于25mm？這里沒有加以說明。

1 確定水封管內徑的一種錯誤觀點

　　有人說，可以按安全閥的排放量計算公式去間接確定水封管的內徑。筆者認為這是不對的。理由如下：

　　其一，按流體力學，安全閥的局部阻礙因為其進出口呈直角型式，邊壁是突變的，主流與邊壁之間形成大尺度旋渦，蒸汽排放時能量損失很大；而水封管的邊壁是漸變的，又不出現減速增壓現象的部位，故蒸汽排放時的能量損失很小。其二，安全閥的出口之外肯定還有排汽管，它的排放量計算公式應該考慮這一額外的因素；而水封管卻只相當于它的排汽管。其三，安全閥在排汽時，汽流還自始至終受到彈簧或者重錘施加的反方向作用力，能量損失非常之大；而水封管在排汽時卻不會受到這樣的反作用力，無此項能量損失。顯然，安全閥排汽與水封管排汽區(qū)別太大，不能按安全閥排放量計算公式去確定水封管的內徑。