蒸汽管道為什么需要排水和安裝蒸汽疏水閥

熱蒸汽在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，一部分熱量會(huì)傳遞給周圍環(huán)境。蒸汽系統(tǒng)中，能量的損失就意味著效率降低，因此蒸汽管道需要保溫絕熱把這些損失降低到z少。但不管保溫材質(zhì)多好，保溫厚度多厚，管道總是有一定的散熱損失，這將使蒸汽沿著主管長(zhǎng)度方向產(chǎn)生冷凝。這些冷凝水如果不被排除，將積聚在管道內(nèi)，導(dǎo)致腐蝕、水錘等問題。

蒸汽中含有水滴將使蒸汽潮濕，降低了蒸汽的換熱潛力。如果水積聚在管道內(nèi)，管道有效的橫截面減小，蒸汽流速增加，也超過了推薦的上限。在盡可能的情況下，蒸汽主管應(yīng)沿流動(dòng)方向布置有不小于1:100的坡度（每100米有1米的下降）。該坡度將確保冷凝水在重力和蒸汽流動(dòng)的作用下流向排放點(diǎn)，然后在排放點(diǎn)冷凝水可被安全有效地排除疏水點(diǎn)必須要保證冷凝水能到達(dá)蒸汽疏水閥。因此疏水點(diǎn)的設(shè)計(jì)和布置必須經(jīng)過精心的考慮。

還要考慮停機(jī)情況下沒有蒸汽流動(dòng)時(shí)冷凝水的殘留問題。重力作用將使水（冷凝水）沿管道坡度流向低點(diǎn)，并在低點(diǎn)積聚。蒸汽疏水閥因此應(yīng)當(dāng)布置在這些地點(diǎn)的位置。

大口徑蒸汽主管在起機(jī)階段形成的冷凝水量較多，需要每隔30m到50m布置疏水點(diǎn)，并且還要布置在管道天然的z低處，如上升管道的底部。

在正常運(yùn)行時(shí)，蒸汽沿著主管流動(dòng)的速度會(huì)高達(dá)145 km/h，帶動(dòng)冷凝水一起流動(dòng)。口徑15mm的疏水管道直接連接在主管的底部。盡管口徑15 mm管道的流量足夠，但它不可能捕獲很多沿蒸汽主管高速流動(dòng)的冷凝水。這樣的布置方式?jīng)]有效果。

更可靠的冷凝水排除方式是設(shè)置集水罐。蒸汽主管口徑在100mm以內(nèi)時(shí)，疏水管道的連接位置應(yīng)到少在蒸汽主管集水槽底部25到30 mm，對(duì)于口徑更大的蒸汽主管，距離到少50mm。下部的空間可防止管道雜質(zhì)和水垢進(jìn)入疏水閥。集水槽的底部也可加一個(gè)盲口法蘭或排污閥，用于清洗目的。水錘及其影響。

水錘是高速流動(dòng)的冷凝水丸碰撞管道安裝件、閥門或設(shè)備使產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)。這說明：

因?yàn)槔淠牧魉龠h(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常情況下水的流速，釋放出的動(dòng)能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常預(yù)期的能量。水是有密度、不可壓縮的流體，當(dāng)氣體沒有碰到阻礙物時(shí)會(huì)有“緩沖”的作用。當(dāng)碰到管路系統(tǒng)中阻礙物，如閥門和附件時(shí)，水中的能量將被釋放。水錘的癥狀包括發(fā)出巨大的響聲，還有可能出現(xiàn)管道的運(yùn)動(dòng)。在嚴(yán)重的情況下，水錘還會(huì)打破管道和設(shè)備，并伴以幾乎爆炸的效果，其結(jié)果就是在破裂處泄漏蒸汽，造成極其危險(xiǎn)的環(huán)境狀況。

良好的工程設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)可有效地避免水錘的產(chǎn)生，這需要更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而不是僅僅選擇正確的設(shè)備材質(zhì)和壓力等級(jí)就能解決的。

一般情況下水錘發(fā)生在管路的低點(diǎn)處這是由于：

管道的下沉，可能是管道支撐不當(dāng)。

不恰當(dāng)?shù)墓艿劳淖儚?/p>

——應(yīng)使用異心變徑，底邊保持平直。

不正確的過濾器安裝——過濾器的濾網(wǎng)應(yīng)當(dāng)水平安裝。

不恰當(dāng)?shù)恼羝艿朗杷?/p>

不正確的運(yùn)行情況——起機(jī)階段管道冷態(tài)時(shí)閥門開啟過快。

簡(jiǎn)而言之，通過以下措施可把水錘的可能性減少到z低：蒸汽管道應(yīng)沿著流動(dòng)方向布置向下的坡度，每間隔一段距離以及在z低點(diǎn)安裝疏水點(diǎn)。在所有疏水閥后安裝止回閥，否則在停機(jī)階段冷凝水將有可能回流到蒸汽管道中。緩慢開啟截到閥，讓殘存于系統(tǒng)中的冷凝水在被高速流動(dòng)的蒸汽帶動(dòng)之前慢慢地流過疏水閥。這在起機(jī)階段尤為重要。分支管道通常比主管短的多。一般來說，如果分支管道不超過10米長(zhǎng)，要確保管道內(nèi)的壓力，可按25到40 m/s的流速來選擇管道口徑，而不需要擔(dān)心壓降過大。

支管道的連接應(yīng)該從主管道的上方取蒸汽，這樣可以得到z干燥的蒸汽。如果從側(cè)面或者z糟的情況是從主管底部取蒸汽，蒸汽會(huì)攜帶從蒸汽主管而來的冷凝水和管道雜質(zhì)。結(jié)果潮濕、骯臟的蒸汽進(jìn)入設(shè)備，影響到設(shè)備短期和長(zhǎng)期的工作性能。

閥門應(yīng)盡可能的靠近取汽口，這在連接設(shè)備有可能關(guān)閉一段時(shí)間的情況下可減小分支管道內(nèi)的冷凝水量。當(dāng)然，分支管道也有低點(diǎn)。z常見的情況是下降管連接到一個(gè)截止閥或控制閥。冷凝水會(huì)在關(guān)閉的閥門前積聚，當(dāng)閥門再次打開時(shí)，冷凝水會(huì)隨蒸汽攜帶出去，因此必須在過濾器和控制閥之前的底部位置安裝疏水點(diǎn)和蒸汽疏水閥組

有很多的情況需要蒸汽主管穿越向上的空間，或者現(xiàn)場(chǎng)情況使得蒸汽管道如前所述按1:100向下的坡度布置不太現(xiàn)實(shí)。在這種情況下，冷凝水必須向下與蒸汽反向流動(dòng)。因此明智的選擇是按照不超過15m/s低的蒸汽流速來選型管道，并且管道坡度不低于1:40，到少每隔15米布置一個(gè)疏水點(diǎn)。這樣布置的目的是防止管道底部的冷凝水膜厚度增加而被流動(dòng)的蒸汽攜帶起來。

現(xiàn)代的快裝鍋爐相對(duì)于其體積來說具有很大的蒸發(fā)量，但處理負(fù)載快速變化的能力有限。，一些其它的因素，諸如……

不正確的化學(xué)給水處理以及/或者TDS控制

瞬時(shí)的峰值負(fù)載

……也可讓爐水進(jìn)入蒸汽主管，使蒸汽帶水嚴(yán)重。

此時(shí)可安裝汽水分離器來排除蒸汽中的水分

作為通則，如果管道內(nèi)蒸汽流速在一個(gè)合理的限制范圍以內(nèi)，汽水分離器可按管道口徑選型。汽水分離器既可排除管壁上的水滴，也能排除蒸汽本身的懸浮水霧。蒸汽主管上安裝汽水分離器可消除水錘的產(chǎn)生和影響，也要比增加管道口徑和布置集水槽價(jià)格便宜一些。

通常在控制閥和流量計(jì)之前推薦安裝汽水分離器。蒸汽主管從外部進(jìn)入建筑物之前也安裝汽水分離器也是明智之選。這將確保外部蒸汽輸送系統(tǒng)產(chǎn)生的任何冷凝水被排除，內(nèi)部系統(tǒng)得到的是干燥的蒸汽。同時(shí)當(dāng)內(nèi)部用汽需要監(jiān)測(cè)和收費(fèi)計(jì)量時(shí)這也同等重要。