蒸汽潤濕器是一個完整的集成式部件，可以在13bar/400℃的條件下將蒸汽壓力降低到2.6bar，以240kg/h的速度生成飽和蒸汽。

  過熱蒸汽是驅(qū)動某些機(jī)械（蒸汽輪機(jī)）做功的理想介質(zhì)，但是對于另一些進(jìn)行熱交換的設(shè)備卻不是理想的介質(zhì)。因此，在這種情況下冷卻式過熱蒸汽轉(zhuǎn)換器成了一種非常經(jīng)濟(jì)*的設(shè)備。本文介紹了幾種現(xiàn)代常見的冷卻式過熱蒸汽轉(zhuǎn)換器，并對各自的優(yōu)缺點(diǎn)逐一進(jìn)行了介紹。
蒸汽設(shè)備不僅僅可以*地利用燃燒的能源，而且在流程生產(chǎn)工程中有著極好地調(diào)節(jié)、控制性能。與其他能源載體相比，鍋爐中的飽和水蒸汽有著很高的熱傳導(dǎo)能力。尤其是它能在不改變蒸汽溫度的情況下傳遞很高的熱能。因此，飽和水蒸汽是各種熱交換裝置^理想的加熱介質(zhì)，例如為不同容器、壓力罐、蒸汽壓縮機(jī)和軋機(jī)等設(shè)備提供動力。

  許多情況下，所使用的蒸汽往往不是飽和蒸汽，是過熱蒸汽。一般來講，在對鍋爐進(jìn)行減壓和在過熱輸出時出現(xiàn)過熱蒸汽。這種過熱蒸汽是理想的機(jī)械做功（例如蒸汽輪機(jī)）的介質(zhì)，而在許多利用熱交換進(jìn)行工作的熱能設(shè)備中則不希望出現(xiàn)過熱蒸汽；否則，則要求熱交換器有著很大的冷凝面積。除此以外，過熱蒸汽的溫度也往往與負(fù)載的大小有關(guān)。在這種情況下，冷卻式過熱蒸汽轉(zhuǎn)換器就成了這種用熱能設(shè)備理想的、經(jīng)濟(jì)*的熱交換裝置了，因?yàn)樗兄铝械膬?yōu)點(diǎn)：
■ 可調(diào)節(jié)的、穩(wěn)定的生產(chǎn)過程加熱能力；
■ 由于溫度分布均勻，因此流程設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量很高；
■ 由于加熱面積小因而節(jié)省能源；
■ 管道材料要求低，可以節(jié)省設(shè)備材料費(fèi)用。

  蒸汽主要是通過添加水來進(jìn)行冷卻的。當(dāng)在蒸汽中加入水后，水分將會蒸發(fā)，并吸收熱量，從而使蒸汽的溫度降低。通過對溫度下降度數(shù)的控制，可以非常有效地生成所需的蒸汽（蒸汽的焓差相當(dāng)于添加的水所蒸發(fā)的焓）。這樣一來就不會出現(xiàn)能量的損失，換句話說：在后續(xù)的過程中可以節(jié)約能源。在可能的情況下，應(yīng)始終利用蒸餾水或者軟化水作為蒸汽降溫介質(zhì)，否則可能對蒸發(fā)器（或者說是：冷卻噴水器）產(chǎn)生重要的影響。蒸汽理想的工作溫度范圍為70～110℃，因此利用冷水可以方便地調(diào)節(jié)蒸汽的溫度。

  表1中給出了常用的蒸汽冷卻方法。在蒸汽冷卻時所采用的方法往往與蒸汽的壓力、所使用的冷卻器有著密切的關(guān)系。該表可以在您選擇蒸汽冷卻方式時給您以幫助。
蒸汽冷卻方法概述

  蒸汽冷卻方法選擇時的一些重要因素參見表1。其他選擇注意事項(xiàng)和選擇標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)設(shè)備的參數(shù)和使用說明書確定，使您選擇^合適的和^必要的蒸汽冷卻方法。

蒸汽潤濕器
 
  在需要的時候，通常都是首先將過熱蒸汽的壓力調(diào)節(jié)到所需要的壓強(qiáng)。在一些特定的情況下，蒸汽潤濕器的詳細(xì)計(jì)算也可用于后續(xù)流程中減壓計(jì)算。

  ^后，過熱蒸汽被送到水浴罐處，水幕的面積應(yīng)盡可能的大。在這一過程中，蒸汽的流量控制器對產(chǎn)品質(zhì)量有著極為重要的影響，因?yàn)樗撕芨叩目萍汲煞?。蒸汽的流量控制有著多種多樣的方法，^簡單的可以是桶形濾汽網(wǎng)，也可以利用復(fù)雜的不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的、專用蒸汽濾器。穿過水幕的未飽和過熱蒸汽吸收了一定的水分，使自己達(dá)到了完全飽和狀態(tài)。這樣的結(jié)果是：高質(zhì)量的、符合壓力要求的飽和蒸汽。蒸汽飽和水平的調(diào)整也為持續(xù)的冷凝水補(bǔ)給提供了方便。在采用了特殊的安裝方式之后，蒸汽潤濕器也可以提供合格的過熱蒸汽（不僅僅是濕潤蒸汽）。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：
■ 堅(jiān)實(shí)牢固（無噴嘴和運(yùn)動零部件）；
■ 溫度過高時有著很高的安全可靠性；
■ ^好的連續(xù)工作性能；
■ 可在0～^之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

  這種蒸汽潤濕器的缺點(diǎn)：蒸汽流量受限，一般約為20t/h（與壓力有關(guān)）。

帶固定噴嘴的冷卻噴水器

  通過一個或者幾個固定的噴嘴將水沿著蒸汽流動的方向噴出。由于水的汽化蒸發(fā)而吸收過熱蒸汽中的部分能量，使得過熱蒸汽冷卻下來。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：調(diào)節(jié)范圍受限。當(dāng)它利用^少的噴嘴進(jìn)行工作時，例如此時的霧化壓力為1bar，霧化冷卻效果^好；而當(dāng)利用噴水量增加5倍時，所需的霧化壓力則上升到了25bar。

可調(diào)噴嘴的冷卻噴水器

  這種裝置使用的冷卻水噴水量是可以調(diào)節(jié)的。各個噴嘴通過電子或者氣動的控制冷卻水噴射量的多少，它省略了用于控制排水量的專用控制閥。電子和氣動調(diào)節(jié)的兩種冷卻水量控制方式都可以將過熱蒸汽的溫度降下約5～10K，要想得到飽和蒸汽則必須采取特殊的措施。這種方法非常適合于不減壓的冷卻式過熱蒸汽轉(zhuǎn)換器。如果需要對過熱蒸汽進(jìn)行減壓時，一般來講需要一個霧化蒸汽噴嘴。這種過熱蒸汽冷卻裝置的優(yōu)點(diǎn)是：
■ 零部件數(shù)量少；
■ 處理大量過熱蒸汽的理想方法；
■ 設(shè)備占地面積?。ú缓敵龉艿啦糠郑?br />
  這種設(shè)備的輸出部件是它的弱點(diǎn)。另外，可以在不采取其他措施的情況下將過熱蒸汽轉(zhuǎn)換為飽和蒸汽。

  在噴水量較小的情況下，冷卻噴水器需要的噴嘴也非常小。根據(jù)冷卻水準(zhǔn)備狀況，更換噴嘴時需要占有一定的時間。沒有很好的辦法縮短更換噴嘴的時間，更換時間的長短受工作狀況的影響很大。此時，^好的解決辦法是選用蒸汽潤濕器。

霧化蒸汽噴嘴

  如果在過熱蒸汽冷卻的同時還希望降低蒸汽的壓力，則經(jīng)常選擇霧化蒸汽噴嘴（有時也常常被稱為雙材料噴嘴）的方式處理過熱蒸汽。與固定噴嘴的冷卻噴水器類似，潑灑到過熱蒸汽中的冷卻水也是通過固定噴嘴噴出的。一般來講，人們使用的是減壓前的高壓蒸汽，并將總流量分發(fā)成兩部分使用。這種總流量的分配可通過另一個附加噴嘴來實(shí)現(xiàn)自動的冷卻水潑灑。利用這種方法可以將固定噴嘴的蒸汽冷卻調(diào)節(jié)范圍增大。這種裝置的優(yōu)缺點(diǎn)與冷卻噴水器類似，但是輸出部分的尺寸較少。

蒸汽轉(zhuǎn)換器

  如果需要在減壓閥中將蒸汽的壓力減少一半（經(jīng)驗(yàn)估計(jì)值）以上時，則會遇到音速這一瓶頸問題。在流程企業(yè)中也常常稱之為極限流量問題。就像是在閥中急速流動的水一樣，在理想情況下應(yīng)該是一滴不剩的全部流出。為了解決瓶頸問題，在閥的錐體中利用噴嘴噴入冷卻水。對于壓力差要求較大時，常常采用多級減壓的方法，但此時必須考慮蒸汽體積增大的問題。當(dāng)負(fù)載范圍較小時，可采用帶有后續(xù)擴(kuò)容功能的單級減壓的方法，這是一種效果很好的廉價設(shè)備方案。另一種方法是將蒸汽轉(zhuǎn)換器霧化噴嘴結(jié)合起來使用的復(fù)式減壓法，它可以實(shí)現(xiàn)大范圍的蒸汽減壓調(diào)節(jié)。

減壓的冷卻水噴嘴
  這是一種特殊的蒸汽轉(zhuǎn)換方式，這種控制閥可以實(shí)現(xiàn)大幅度的蒸汽減壓，但應(yīng)用范圍不夠廣泛。
  小結(jié)：^常用的方法是符合流程設(shè)備工作參數(shù)、符合流程設(shè)備工作方式和其他詳細(xì)數(shù)據(jù)的方法。