蒸汽疏水器的選型研究

摘 要：蒸汽疏水器在整個蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)揮著積極作用，其能夠起到良好的節(jié)能效果，但是同時也存在著漏損較為嚴(yán)重的情況，會影響到輸送效率，需要加強(qiáng)正確選型。本文主要從正確選擇蒸汽疏水器型式的重要性分析入手，重點(diǎn)介紹了其常見類型，分別是熱靜力型、熱動力型以及機(jī)械型三個方面，還從多個不同因素闡明了蒸汽疏水器的選型活動，為積極有效選擇到正確的疏水器，支持蒸汽系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行，提供一定借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：蒸汽疏水器;選型;質(zhì)量控制

1.前言

蒸汽系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，蒸汽疏水器占據(jù)重要地位，其可以防止蒸汽的泄漏，盡快排出系統(tǒng)內(nèi)部的冷凝水、空氣和二氧化碳方面的不凝氣性氣體，實(shí)現(xiàn)熱能最大程度的利用。在特定生產(chǎn)環(huán)節(jié)中如果使用的疏水器不夠恰當(dāng)，會容易出現(xiàn)無法完全疏水的情況，從而引起水錘、泄漏問題。為切實(shí)有效保證蒸汽系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行，提升工作效率，需要合理選擇到正確的蒸汽疏水器型式。

2.正確選擇蒸汽疏水器型式的重要性

蒸汽疏水器在生產(chǎn)活動進(jìn)行中，容易產(chǎn)生一些漏汽、通水不暢通的缺陷，使得生產(chǎn)成本有所增加，生產(chǎn)活動受到影響，從而影響生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。近些年來蒸汽疏水器相關(guān)法律法規(guī)和管理標(biāo)準(zhǔn)都在不斷健全當(dāng)中，對于蒸汽疏水器的生產(chǎn)和管理工作都取得良好的改善。很多企業(yè)只負(fù)責(zé)安裝蒸汽疏水器，并沒有對其進(jìn)行有效監(jiān)控和管理，沒有完善有效的檢測手段，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備運(yùn)行中的故障和缺陷，影響到后續(xù)的應(yīng)用效果。同時還需要注意到的是，在實(shí)際安裝環(huán)節(jié)中，沒有選擇到合適的型號，也會容易出現(xiàn)泄漏問題，安裝型號不準(zhǔn)確，容易導(dǎo)致維修困難，無法充分發(fā)揮其優(yōu)勢和作用。

3.蒸汽疏水器的常見類型

蒸汽疏水器在國際標(biāo)準(zhǔn)下主要劃分為三種類型，分別是：

（1）通過感應(yīng)流體介質(zhì)溫度變化工作的熱靜力型。其工作原理在于充分利用蒸汽和凝結(jié)水的溫度差，存在著1%的漏汽率，在排水溫度方面，過冷水溫度保持著10℃～300℃，結(jié)構(gòu)較小，所允許的背壓為0.5P1，具備較為可靠的動作性能，動作間隔的時間較長，具體安裝環(huán)節(jié)采用水平、垂直的方向進(jìn)行，常見雙金屬式、隔膜式、波紋管式，實(shí)際使用壽命較短。

（2）通過感應(yīng)流體介質(zhì)的動力特性變化而工作的熱動力型，其工作原理主要利用蒸汽和凝結(jié)水相變。漏氣率為2%～3%，過冷水溫度保持在6℃～80℃之間，結(jié)構(gòu)方面是三種蒸汽疏水器中最小的，所允許的背壓范圍為0.5P1～0.25P1，動作性能較為可靠，實(shí)際動作間隔的時間較長，同樣是采用水平、垂直的方向加以安裝，包含孔板式、噴嘴式、脈沖式類型，使用壽命也最短。

（3）通過感應(yīng)流體介質(zhì)密度變化工作的機(jī)械型，其利用蒸汽和凝結(jié)水的密度差而運(yùn)行，擁有著2%～3%的漏汽率，結(jié)構(gòu)方面是三種基本型式中最大的，排水溫度方面接近于飽和狀態(tài)，所允許的背壓為0.81P1，動作性能較為可靠，動作間隔的時間較短，多是按照水平方向進(jìn)行安裝，且使用壽命較長，多數(shù)情況下是使用到吊桶式、浮球式類型[1]。

4.正確選擇蒸汽疏水器的型號

為強(qiáng)化和保障蒸汽疏水器的正常運(yùn)行，需要防止蒸汽泄漏問題，將蒸汽系統(tǒng)中的不凝氣、冷凝水現(xiàn)象加以及時排除。蒸汽疏水器類型不同，其所表現(xiàn)出的優(yōu)勢和不足也不盡相同，且在適用條件方面也有一定差異。實(shí)際選擇蒸汽疏水器型式的過程中，要確保其冷凝水負(fù)荷、排除不凝氣。同時為有效提升蒸汽疏水器應(yīng)用效果，正確選擇型式，需要注重考量以下幾個因素。

4.1排氣方面

在“起機(jī)”蒸汽疏水器階段中，在設(shè)備的加熱空間中充滿了空氣，如果排出不夠及時，將會使得對流傳熱被削弱，換熱效率有所降低，熱量傳遞效果不佳，同時加熱的周期也會延長。實(shí)際排放蒸汽系統(tǒng)中的空氣，需要使用到蒸汽疏水器。通常情況下，使用熱靜力型蒸汽疏水器，可以在開機(jī)階段實(shí)現(xiàn)快速排放空氣的目標(biāo)。

4.2排除凝水方面

蒸汽疏水器針對凝水加以排放，其實(shí)際能力和前后壓差有著直接關(guān)系。只有確保凝水的充分排除，將能夠促進(jìn)蒸汽保持著連續(xù)狀態(tài)，進(jìn)入到制程空間中。選擇疏水器的型式不夠合理，會容易引起系統(tǒng)效率低下。在蒸汽疏水器應(yīng)用實(shí)踐中能夠發(fā)現(xiàn)，疏水閥實(shí)際的疏水量應(yīng)該能夠達(dá)到蒸汽用量的2～3倍之間，這樣才能夠快速排出冷凝水，促進(jìn)設(shè)備在開機(jī)階段就能夠維持著良好應(yīng)用效果，從而有效保障整個設(shè)備的工作效率。

4.3背壓率方面

正確選擇到蒸汽疏水器的型號，需要高度重視背壓率這一因素，其是指疏水閥在工作壓力下能夠正常動作，當(dāng)凝結(jié)水被連續(xù)排出時工作背壓、最高工作背壓與疏水閥的實(shí)際工作壓力比值的百分?jǐn)?shù)。工作背壓使用POB表示，最高工作背壓使用PMOB加以表示，使用P0表示疏水閥的實(shí)際工作壓力。由此可以得出蒸汽疏水器背壓率的實(shí)際計(jì)算方式：

一般背壓率=POB/P0×100%? ?（1）

最高背壓率=PMOB/P0×100%? （2）

按照（1）（2）兩個公式，針對蒸汽疏水器的具體背壓率進(jìn)行計(jì)算，將能夠明確各個不同型號疏水閥的背壓率情況。企業(yè)蒸汽系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，技術(shù)人員可以結(jié)合生產(chǎn)需求，選擇到合適背壓率的蒸汽疏水器，從而有效保障蒸汽環(huán)節(jié)的健康運(yùn)行。

4.4蒸汽汽鎖方面

蒸汽疏水器實(shí)際運(yùn)行過程中，相較于凝水管道，蒸汽的實(shí)際冷凝速度較慢，這樣會使得生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法及時有效排除部分蒸汽，使得疏水器出現(xiàn)汽鎖情況，從而無法正常開啟疏水器。在這樣的背景情況下，無法順利排出冷凝水和不凝氣情況，這些物質(zhì)會占據(jù)到設(shè)備的實(shí)際加熱空間，傳熱面無法有效進(jìn)入到新鮮蒸汽，進(jìn)而影響到用汽設(shè)備的正常工作狀態(tài)。具體安裝蒸汽疏水器的過程中，需要考量盡可能在和設(shè)備疏水口距離相近的位置進(jìn)行安裝，這一做法同樣適用于帶有排氣閥的疏水器，從而有效減少產(chǎn)生蒸汽汽鎖的幾率[2]。

4.5疏水閥低負(fù)荷的工作狀態(tài)

蒸汽疏水器選擇工作進(jìn)行中，還要充分關(guān)注到疏水閥的工作狀態(tài)，尤其是關(guān)注到其在低負(fù)荷狀態(tài)下的實(shí)際工作能力，這是疏水閥在0.5bar壓差下所正常動作的能力，如果疏水閥正常動作的壓差較小，工作效果也會越好。從應(yīng)用實(shí)踐中總結(jié)低負(fù)荷下疏水閥的工作能力，能夠發(fā)現(xiàn)主要情況如下表1所示。

4.6閃蒸蒸汽方面

選擇蒸汽疏水器型號，需要考慮到閃蒸蒸汽這一問題，其是指住低壓環(huán)境下形成的蒸汽，這具體形成過程中是高壓蒸汽系統(tǒng)中較高溫度的冷凝水轉(zhuǎn)入都低壓凝水系統(tǒng)很中，產(chǎn)生的自然性閃蒸現(xiàn)象。閃蒸蒸汽現(xiàn)象的發(fā)生，會使得一部分熱量被損失掉，從這一角度入手，分析蒸汽疏水器的實(shí)際狀態(tài)，將能夠正確選擇到合適設(shè)備[3]。

5.結(jié)束語

熱靜力型、熱動力型以及機(jī)械型，是蒸汽疏水器中常見的類型，對于蒸汽系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行具有重要影響，積極結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)際情況，選擇到合適的型號，將能夠提升生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，降低能耗。實(shí)際選擇蒸汽疏水器的過程中，需要考慮到排氣、排除凝水、背壓率、蒸汽汽鎖、疏水閥低負(fù)荷的工作狀態(tài)以及閃蒸蒸汽等方面。

參考文獻(xiàn)：

[1]李林坤， 李勇， 張君毅， 等. 蒸汽發(fā)生器干燥器疏水能力的研究[C]// 中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會. 2017.

[2]吳春源. 蒸汽疏水閥試驗(yàn)裝置維護(hù)保養(yǎng)[J]. 化學(xué)工程與裝備， 2018（6）：00102-00103.

[3]姚亮. 蒸汽疏水閥負(fù)荷系數(shù)的選用方法及其試驗(yàn)研究[J]. 流體機(jī)械2016（1）：11-13+68.

作者簡介：王云海（出生年份1989年，3月），性別：男，民族：滿，職務(wù)/職稱：助理工程師，學(xué)歷：大專，單位：中石油云南石化有限公司，研究方向：蒸汽系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行