蒸汽疏水器的選型研究

摘 要：蒸汽疏水器在整個蒸汽系統運行過程中發揮著積極作用，其能夠起到良好的節能效果，但是同時也存在著漏損較為嚴重的情況，會影響到輸送效率，需要加強正確選型。本文主要從正確選擇蒸汽疏水器型式的重要性分析入手，重點介紹了其常見類型，分別是熱靜力型、熱動力型以及機械型三個方面，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，支持蒸汽系統的健康穩定運行，提供一定借鑒和參考。

關鍵詞：蒸汽疏水器;選型;質量控制

1.前言

蒸汽系統實際運行過程中，蒸汽疏水器占據重要地位，其可以防止蒸汽的泄漏，盡快排出系統內部的冷凝水、空氣和二氧化碳方面的不凝氣性氣體，實現熱能最大程度的利用。在特定生產環節中如果使用的疏水器不夠恰當，會容易出現無法完全疏水的情況，從而引起水錘、泄漏問題。為切實有效保證蒸汽系統的健康穩定運行，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

蒸汽疏水器在生產活動進行中，容易產生一些漏汽、通水不暢通的缺陷，使得生產成本有所增加，生產活動受到影響，從而影響生產產品的質量。近些年來蒸汽疏水器相關法律法規和管理標準都在不斷健全當中，對于蒸汽疏水器的生產和管理工作都取得良好的改善。很多企業只負責安裝蒸汽疏水器，并沒有對其進行有效監控和管理，沒有完善有效的檢測手段，發現該設備運行中的故障和缺陷，影響到后續的應用效果。同時還需要注意到的是，在實際安裝環節中，沒有選擇到合適的型號，也會容易出現泄漏問題，安裝型號不準確，容易導致維修困難，無法充分發揮其優勢和作用。

3.蒸汽疏水器的常見類型

蒸汽疏水器在國際標準下主要劃分為三種類型，分別是：

（1）通過感應流體介質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℃，結構較小，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，具體安裝環節采用水平、垂直的方向進行，常見雙金屬式、隔膜式、波紋管式，實際使用壽命較短。

（2）通過感應流體介質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水相變。漏氣率為2%～3%，過冷水溫度保持在6℃～80℃之間，結構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）通過感應流體介質密度變化工作的機械型，其利用蒸汽和凝結水的密度差而運行，擁有著2%～3%的漏汽率，結構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，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行安裝，且使用壽命較長，多數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

為強化和保障蒸汽疏水器的正常運行，需要防止蒸汽泄漏問題，將蒸汽系統中的不凝氣、冷凝水現象加以及時排除。蒸汽疏水器類型不同，其所表現出的優勢和不足也不盡相同，且在適用條件方面也有一定差異。實際選擇蒸汽疏水器型式的過程中，要確保其冷凝水負荷、排除不凝氣。同時為有效提升蒸汽疏水器應用效果，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”蒸汽疏水器階段中，在設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。實際排放蒸汽系統中的空氣，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，可以在開機階段實現快速排放空氣的目標。

4.2排除凝水方面

蒸汽疏水器針對凝水加以排放，其實際能力和前后壓差有著直接關系。只有確保凝水的充分排除，將能夠促進蒸汽保持著連續狀態，進入到制程空間中。選擇疏水器的型式不夠合理，會容易引起系統效率低下。在蒸汽疏水器應用實踐中能夠發現，疏水閥實際的疏水量應該能夠達到蒸汽用量的2～3倍之間，這樣才能夠快速排出冷凝水，促進設備在開機階段就能夠維持著良好應用效果，從而有效保障整個設備的工作效率。

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，當凝結水被連續排出時工作背壓、最高工作背壓與疏水閥的實際工作壓力比值的百分數。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表示疏水閥的實際工作壓力。由此可以得出蒸汽疏水器背壓率的實際計算方式：

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行計算，將能夠明確各個不同型號疏水閥的背壓率情況。企業蒸汽系統實際運行過程中，技術人員可以結合生產需求，選擇到合適背壓率的蒸汽疏水器，從而有效保障蒸汽環節的健康運行。

4.4蒸汽汽鎖方面

蒸汽疏水器實際運行過程中，相較于凝水管道，蒸汽的實際冷凝速度較慢，這樣會使得生產環節無法及時有效排除部分蒸汽，使得疏水器出現汽鎖情況，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，這些物質會占據到設備的實際加熱空間，傳熱面無法有效進入到新鮮蒸汽，進而影響到用汽設備的正常工作狀態。具體安裝蒸汽疏水器的過程中，需要考量盡可能在和設備疏水口距離相近的位置進行安裝，這一做法同樣適用于帶有排氣閥的疏水器，從而有效減少產生蒸汽汽鎖的幾率[2]。

4.5疏水閥低負荷的工作狀態

蒸汽疏水器選擇工作進行中，還要充分關注到疏水閥的工作狀態，尤其是關注到其在低負荷狀態下的實際工作能力，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。從應用實踐中總結低負荷下疏水閥的工作能力，能夠發現主要情況如下表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，其是指住低壓環境下形成的蒸汽，這具體形成過程中是高壓蒸汽系統中較高溫度的冷凝水轉入都低壓凝水系統很中，產生的自然性閃蒸現象。閃蒸蒸汽現象的發生，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際狀態，將能夠正確選擇到合適設備[3]。

5.結束語

熱靜力型、熱動力型以及機械型，是蒸汽疏水器中常見的類型，對于蒸汽系統的健康穩定運行具有重要影響，積極結合具體生產實際情況，選擇到合適的型號，將能夠提升生產效率，節約成本，降低能耗。實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、疏水閥低負荷的工作狀態以及閃蒸蒸汽等方面。

參考文獻：

[1]李林坤， 李勇， 張君毅， 等. 蒸汽發生器干燥器疏水能力的研究[C]// 中國核學會2017年學術年會. 2017.

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

[3]姚亮. 蒸汽疏水閥負荷系數的選用方法及其試驗研究[J]. 流體機械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/職稱：助理工程師，學歷：大專，單位：中石油云南石化有限公司，研究方向：蒸汽系統平穩運行