QS 型蒸汽辅助火炬

QS 型火炬喷嘴在喷嘴的排放周边使用一圈蒸汽喷射器。在低蒸汽流速下,寒冷的天气会增加蒸汽在到达火炬尖端时损失的热能。这种热量损失会导致管道内冷凝,并显着降低从喷嘴排出的蒸汽的温度,从而增加其从蒸汽喷嘴排出后结冰的倾向。安装火炬喷嘴时需要满足以下条件:

  • 在控制阀下游的所有低点安装蒸汽疏水阀。在设计火炬蒸汽控制阀下游的冷凝水疏集系统时,必须特别考虑。火炬蒸汽控制阀下游的压力可以从设计压力到大气压力不等。蒸汽疏水阀和冷凝水处理系统的设计必须能够适应如此宽的管道压力范围。
  • 将蒸汽管道从控制阀到火炬尖端绝缘。蒸汽管道的绝缘层应足以确保在蒸汽流量处于最低速率和最低环境温度时,高质量的蒸汽到达火炬尖端。

可以采取的其他预防和反应措施包括: 

  • 对火炬尖端的蒸汽管道进行绝缘。这仅指火炬尖端蒸汽管道的垂直部分。由于火焰撞击,对圆形歧管进行绝缘是不切实际的。
  • 蒸汽控制阀放置在尽可能靠近火炬的位置。通过最小化控制阀和火炬尖端之间的距离,可以最大限度地减少最终减压后蒸汽的热量损失。
  • 增加流向火炬的蒸汽流速。增加流向火炬的蒸汽流量将提高从蒸汽喷射器排出的蒸汽的温度。注意:增加蒸汽流量可能需要使用或增加补充气体,以保持符合法规要求。
  • 在寒冷条件下,加热的不凝性气体(例如空气或氮气)流经蒸汽喷射器,以代替蒸汽。

中心蒸汽

中心蒸汽是注入火炬尖端主体的蒸汽。这种类型的蒸汽喷射可以出现在许多类型的蒸汽辅助火炬上。其目的是防止空气渗入喷嘴,从而防止火炬尖端内部燃烧。在低燃料流速下,寒冷的天气会导致中心蒸汽冷凝并在火炬尖端或烟囱的内部结冰。随着冰的堆积,可用于气体排放的出口区域会减少。在这种情况下,火炬尖端或烟囱有可能被冰完全堵塞,这使得所有排放到火炬的工艺装置都面临超压的风险。即使火炬尖端部分堵塞,也会降低
火炬的水力,并导致在重大火炬事件期间出现超压。安装火炬喷嘴时需要满足以下条件:

  • 在控制阀下游的所有低点安装蒸汽疏水阀。在设计火炬蒸汽控制阀下游的冷凝水疏集系统时,必须特别考虑。火炬蒸汽控制阀下游的压力可以从设计压力到大气压力不等。蒸汽疏水阀和冷凝水处理系统的设计必须能够适应如此宽的管道压力范围。

  • 将蒸汽管道从控制阀到火炬尖端进行绝缘。 蒸汽管道的绝缘应足以确保在蒸汽流量处于最低速率和最低环境温度时,高质量的蒸汽到达火炬尖端。

可以采取的其他预防和反应措施包括:

  • 将蒸汽控制阀放置在尽可能靠近火炬的位置。 通过最小化控制阀和火炬尖端之间的距离,可以最大限度地减少最终减压后蒸汽的热量损失。
  • 在寒冷的天气期间,可以关闭中心蒸汽。如果在这些期间担心内部燃烧,则可以将吹扫气体的量增加到火焰位于火炬尖端外部的程度。
  • 在寒冷条件下,将不含氧气(如氮气)的加热不凝性气体 流过中央蒸汽喷射器,代替蒸汽。

SA/QS和HSA型蒸汽辅助火炬

SA/QS和HSA型火炬尖端在尖端的排放周边使用蒸汽喷射器的上环,以及一个向下的蒸汽喷射器环,这些蒸汽喷射器排放到穿透火炬尖端体内的管道中。喷油器上环的处理方式应与上述 QS 型蒸汽辅助火炬相同。喷油器的下环通常配有一个消声器,其中包括地板和排水管。在低蒸汽流速下,寒冷的天气会增加蒸汽在到达火炬尖端时损失的热能。这种热量损失会导致管道内冷凝,并显着降低从喷嘴排出的蒸汽的温度,从而增加其从蒸汽喷嘴排出后结冰的倾向。在安装火炬头时,需要满足以下条件:

  • 在所有低点的控制阀下游安装蒸汽疏水阀。在设计火炬蒸汽控制阀下游的冷凝水疏集系统时,必须特别考虑。火炬蒸汽控制阀下游的压力可以从设计压力到大气压力不等。蒸汽疏水阀和冷凝水处理系统的设计必须能够适应如此宽的管道压力范围。
  • 将蒸汽管道从控制阀到火炬尖端绝缘。蒸汽管道的绝缘层应足以确保在蒸汽流量处于最低速率和最低环境温度时,高质量的蒸汽到达火炬尖端。
  • 安装消声器排水管。
  • 对消声器排水管进行绝缘和热跟踪,直到并包括到消声器地板的连接点。如果消声器排水管结冰,液体可能会积聚在消声器地板中。这种液体可能会冻结和溢出,在火炬尖端和堆栈的侧面形成大冰层。

可以采取的其他预防和反应措施包括:

  • 对消声器地板的外表面进行热跟踪和绝缘。 如果冻雨或大雪很常见,则对消声器地板的底部进行隔热和伴热有助于减少冰雪的堆积。
  • 火炬尖端上 QS 蒸汽管道的绝缘。 这可以只包括火炬尖端 QS 管道的垂直部分,也可以包括圆形 QS 歧管。John Zink 不建议对下环歧管进行绝缘。该歧管通常位于消声器底部附近。它提供了一个热源,有助于保持消声器地板不结冰。
  • 蒸汽控制阀放置在尽可能靠近火炬的位置。通过最小化控制阀和火炬尖端之间的距离,可以最大限度地减少最终减压后蒸汽的热量损失。
  • 增加蒸汽流速到火炬。增加流向火炬的蒸汽流量将提高从蒸汽喷射器排出的蒸汽的温度。
  • 在寒冷条件下,加热的不凝性气体( 例如空气或氮气)流经蒸汽喷射器,以代替蒸汽。

XP 型蒸汽辅助火炬

XP 型火炬使用一个或多个蒸汽歧管将蒸汽注入一个或多个模块的底座。XP 喇叭口尖端有两个主要变体:温暖的天气和寒冷的天气。这里只讨论寒冷天气变体。XP 有一个尖端排放装置,可以去除积聚在喇叭口尖端主体内的任何液体。该喷嘴还有一个位于蒸汽喷射器下方的冷凝水收集盘,用于收集可能从 XP 模块滴落的冷凝水。在寒冷条件下,从 XP 模块底部滴下的水会结冰。此外,蒸汽可以进入火炬尖端的主体,在那里它会冷凝并形成冰。安装喇叭口尖端时需要满足以下条件:

  • 对喇叭口体的底部进行绝缘和热跟踪。这将防止在火炬尖端内结冰。
  • 安装喇叭口尖端排水管
  • 我对火炬尖端排水管进行研磨和热跟踪。 如果排水管结冰,液体会积聚在火炬体中,最终会沿着火炬烟囱流下。沿着火炬烟囱流下的液体可能会结冰并最终堵塞火炬烟囱。
  • 对收集盘的底部进行绝缘和热跟踪。 这将确保收集盘不会成为 XP 模块滴落的冷凝水形成冰的锚点。
  • 安装集水盘排水管。
  • 对收集盘排水管进行绝缘和热跟踪。 如果排水管结冰,液体会溢出收集盘。落下的液体可能会被风吹到火炬结构的其他部分并形成冰。
  • 在控制阀下游的所有低点安装蒸汽疏水阀。在设计火炬蒸汽控制阀下游的冷凝水疏集系统时,必须特别考虑。火炬蒸汽控制阀下游的压力可以从设计压力到大气压力不等。蒸汽疏水阀和冷凝水处理系统的设计必须能够适应如此宽的管道压力范围。
  • 将蒸汽管道从控制阀到火炬尖端绝缘。蒸汽管道的绝缘层应足以确保在蒸汽流量处于最低速率和最低环境温度时,高质量的蒸汽到达火炬尖端。

可以采取的其他预防和反应措施包括:

  • 对火炬尖端的蒸汽管道进行绝缘。 这可以包括火炬尖端蒸汽管道的垂直部分和圆形歧管。
  • 将蒸汽控制阀放置在尽可能靠近火炬的位置。 通过最小化控制阀和火炬尖端之间的距离,可以最大限度地减少最终减压后蒸汽的热量损失。
  • 增加流向火炬的蒸汽流速。 增加流向火炬的蒸汽流量将提高从蒸汽喷射器排出的蒸汽的温度。
  • 将加热的不凝性气体(如空气或氮气)流过蒸汽喷射器,以代替蒸汽。

关于火炬结构上结冰的说明 – 一旦结构上结冰,大多数作员都会尝试纠正结冰的原因,但必须等待环境条件发生变化,以便冰自然融化。一名作员使用固定在起重机顶部的喷嘴喷洒环保的航空除冰液,以融化其结构中的冰。根据冰形成的位置,增加火炬火焰的大小和火焰的相关辐射可能是有益的。

分子密封

分子密封 (moleseal) 是一种减少吹扫的装置,它使废气在方向上发生两次 180° 变化。它配备了一个排水管,可以去除积聚在 moleseal 底部的任何液体。液体,尤其是水,可能通过以下几种来源中的任何一种进入分子密封,包括:降雨、降雪、上环冷凝水喷雾、中心蒸汽冷凝、液体密封 夹带和废气冷凝。必须可靠地排出此类液体,以防止冻结、关闭鼹鼠密封,从而关闭火炬烟囱。安装 Moleseal 时需要满足以下要求:

  • 对从 Moleseal 的 Moleseal 排水管(包括排水管连接)到下水道或火炬桶的排水管进行绝缘和热跟踪。(注意:将 moleseal 排油管连接到桶要求桶连接足够低于桶液位,以防止绕过 moleseal 周围的排气气体。如果 moleseal 引流管结冰,液体可能会积聚在 moleseal 中。这种液体可能会大大增加通过鼹鼠密封的压力损失,并可能使火炬集管上的背压超过设计极限。鼹鼠密封件内的积液可能会结冰并完全阻塞废气流动。

可以采取的其他预防和反应措施包括:

  • 对鼹鼠密封 的底板以及从底部到检查手孔的外筒进行绝缘和热跟踪。
  • 通过 moleseal 排水管注入环保的除冰液。使用此选项时应小心,以避免将液体填充到会阻碍废气流动的程度。
  • 通过中心蒸汽管线注入环保的除冰液 。 

引燃

引燃器是一种提供连续火焰作为火炬尖端点火源的装置。该引燃器还增强了主火焰的稳定性。飞行员对于火炬的安全运行至关重要。虽然大多数飞行员在寒冷天气中表现良好,但某些大气条件和作场景可能会导致飞行员受到冷食的不利影响。 

白霜是一种可以在比周围空气更冷的物体上形成的霜冻。由于混合器内部的压力下降,引燃管的文丘里混合器可能会变得比周围的空气更冷。当环境温度接近冰点且湿度较高时,通常会形成白霜。在这种情况下,霜冻会在引燃混合器中积聚,降低引燃管的稳定性,使其很容易熄灭。如果一个地方容易形成白霜,可以采取以下预防措施:

  • 使用配备防白霜加热器的飞行员。John Zink 提供的引燃器具有粘合到文丘里混合器的特殊加热器。在可能形成白霜的情况下,这些加热器提供足够的热量以防止霜冻的形成。
  • John Zink 可以提供一台“Arctic Pilot”,回收一些 Pilot 燃烧产物,以防止燃料孔或文丘里管结冰。

燃气燃烧会产生水作为燃烧产物。对于配备火焰前发电机的飞行员,其中一些水会凝结在飞行员的点火罩和点火管本身。在全年的正常引燃作期间,水通常会积聚在点火管路中。在寒冷的天气里,这些水会结冰并堵塞点火线,从而阻止火焰前发生器的使用。可以采取以下预防措施:

  • 向每个引燃点火管路中注入少量干燥的仪表空气。通常,每条点火管 35 SCFH 足以防止水蒸气沿着点火管迁移并冷凝。

燃气的水分含量可以从零到显著变化。在寒冷条件下,由于孔口中结冰,湿燃气会导致燃料孔堵塞。一旦发生这种情况,融化冰并重新打开孔口就变得非常困难。可以采取的预防措施:

  • 确保引燃燃气源干燥 ,露点远低于该区域可能的最低环境温度。
  • John Zink 可以提供一台“Arctic Pilot”,回收一些 Pilot 燃烧产物,以防止燃料孔或文丘里管结冰。

口因结冰而部分关闭后可以采取的其他反应措施:

  • 如果孔口受到限制,但仍流出一定量的燃料,则可以将可以融化冰的液体送入燃料输送系统。这种方法会导致飞行员熄灭。一种可能的液体选择是酒精或任何其他除冰液。一旦先导孔被清理干净,管道就会排空,然后引燃器重新点燃。除冰液的显热不能可靠,因为通过管道的低流速会导致液体在接近环境温度下排出。因此,不建议将蒸汽作为此服务的流体。
由于

结冰而导致孔口完全堵塞后可以采取的其他反应措施:

  • 如果存在主火焰,流向火炬的废物流量可以增加到主火焰的辐射,从而将足够的热量输入到引燃组件中,从而导致冰融化。这种技术可能仅适用于位于堆栈下风侧的飞行员。
  • 如果不存在主火焰,则应采用主火焰点火的替代方法。一些选项包括:通过火焰前发生器发送火球、燃烧的箭和燃烧霰弹枪弹。
  • 如果火炬可以封闭,则可以通过施加热量(例如丙烷火炬或热风枪)直接融化冰。

液体密封

液体密封是一种迫使废气在进入火炬烟囱之前通过一定高度的液体(通常是水)冒泡的装置。这允许在扩口集管中保持正压。液体是液体密封设计中固有的,无法避免。防止冻结对于防止火炬系统堵塞是必要的。以下是可以采取的预防措施:

  • 对液体密封桶中将与水接触的部分进行绝缘处理。
  • 在滚筒的设计中包括一种向水中增加补充热量的方法。 这可以是滚筒外部的蒸汽盘管、滚筒内部的蒸汽盘管、滚筒外部的伴热、插入滚筒的电加热器或将蒸汽直接注入液体的蒸汽喷射器。
  • 在水中加入不易燃的防冻化合物。应注意,此类添加剂不会显著改变液体的比重,或者如果密度发生显著变化,则液体作水平会相应调整。任何添加剂的另一个问题是它对表面张力和粘度的影响。表面张力和粘度会影响气泡的形成,因此会对液体密封性能产生重大影响。
  • 撇渣器管道 (也称为溢流)以及从滚筒到下水道的相关回路密封进行绝缘和热跟踪。撇渣器用于去除可能积聚在水面上的液态碳氢化合物。一些作员将连续的水流入他们的液体密封件中,多余的水通过撇渣器管道流出。如果此管道堵塞,液体密封可能会溢出。如果不去除液态碳氢化合物,在大批量释放期间,碳氢化合物可能会从火炬尖端排出并导致灼热的雨水。

关于排水管的说明 – 正确的排水作对于安全的火炬作至关重要,尤其是在冰冻条件下。应定期检查排水管,以确保自由流动。如果来自排水管的流量比其正常流速显着减少,请进行调查,因为这可能表明排水管或为排水管供水的设备堵塞。

火炬气中含有水蒸气 – 冻结水的一个主要问题是可能会部分或全部堵塞火炬烟囱/立管。水蒸气的潜在来源包括潮湿的工厂气体、留在分离桶底部的水(蒸发到火炬气体中)和充满水的密封桶。这种担忧适用于任何类型的高位发作。加拿大至少有一个空气辅助烟囱的例子,它的 24 英寸火炬烟囱被蒸发水中的冰堵塞和密封。

一种可能的缓解措施是在烟囱顶部附近(尖端下方)安装一个喷嘴。管道向上输送烟囱将向喷嘴供应甲醇。喷嘴将酒精引导到烟囱的壁上。目的是在寒冷天气条件下定期将甲醇喷洒在电堆的内表面。甲醇会融化冰,有助于防止冰块在烟囱壁上堆积。请注意,使用中心蒸汽喷嘴(如果存在)可能能够完成相同的作 - 阻塞蒸汽,用甲醇填充管道,将甲醇流入尖端/堆栈,排空管道,然后将蒸汽重新投入使用。

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