1、工藝不同是如何影響疏水閥選型的鑒于疏水閥的種類繁多，工作特性也各不相同。因此用戶在選擇疏水閥時常常會遇到困難，如何選擇正確的疏水閥，使冷凝水能順暢的排除出蒸汽管路成為了一個難題。疏水閥選型的考慮的重點包括溫度和壓力范圍，排水量，閥門類型，閥體材料和其他相關因素。乍看起來比較繁瑣，但其過程可以理解為4個簡單的步驟：步驟1：確定疏水閥工況所需要的排水要求（例如熱或過冷排放），決定疏水閥類型。步驟2：根據壓力，溫度，安裝方向和其他因素選擇閥門型號。步驟3：計算工藝負載的冷凝水量并乘以制造商推薦的安全系數。步驟4: 根據最低產品運行周期成本（LCC）來選擇最合適的疏水閥這個系列三篇文章中的第一篇會側重

2、于疏水閥的工藝是如何影響疏水閥的選型的。蒸汽疏水工藝蒸汽疏水閥的作用是從蒸汽主管，用汽設備，伴熱管線和驅動設備，如汽輪機，中排除冷凝水。這些工藝需要疏水閥扮演的角色略有不同。不同的蒸汽疏水工藝根據工藝工況來選擇疏水閥。蒸汽輸送管道蒸汽輸送管道的目的就是將合理且高質量的蒸汽輸送到用汽設備或伴熱管線。在蒸汽輸送管道上的疏水閥最重要目的就是防止發生管道水錘。疏水閥是用來來防止冷凝水積存的，這也就意味著疏水閥時需要排放沒有過冷度的冷凝水（即快速排出接近蒸汽溫度冷凝水）。蒸汽加熱設備用汽設備（例如暖風機）的運行狀態直接影響到產品質量。由于冷凝水會造成加熱不均勻，降低傳熱效率和其他類似問題，因此能縮短開機

3、時間并能保證沒有冷凝水積存的，具有連續排水特性的疏水閥是這類工藝的最佳選擇。這些用汽設備在停機時會進入一些空氣，因為空氣和一些不凝性氣體會造成換熱效率和效果的下降，因此選擇的疏水閥應該帶有高性能的排空氣閥。除此之外，部分用汽設備會為了控制進入設備的熱量而在蒸汽入口安裝了調節閥門（如控制閥）。造成設備內部的蒸汽壓力可能會低于背壓，使疏水閥無法正常排水。這種情況被稱為“滯流”。當發生滯流時，我們需要使用結合泵和疏水閥功能的設備來克服較高的二次壓力來泵送冷凝水（如PowerTrap）。更多關于滯流的信息，請參閱：“滯流”是什么？伴熱管線伴熱管線的疏水閥要求和前兩者有所不同，蒸汽經過銅管（銅管具有較高

4、的導熱性）加熱并保持100C（212 F）以上，使高粘度流體保持一定的流動性。適用的疏水閥應該具備能防止銅離子沉淀，并能充分利用蒸汽/冷凝水顯熱的特性。動力驅動設備動力驅動設備包括用于壓縮機，泵或發電機的汽輪機，蒸汽錘或蒸汽輪。在這些工藝中為了保證安全和效率的運行，必須保證設備中的冷凝水能夠快速排出，使設備中沒有冷凝水積存，防止造成設備損傷。蒸汽設備特性需求表工藝疏水閥要求適用產品舉例蒸汽輸送管道 即使在冷凝水負荷較低時也能保證良好的蒸汽密封性能 不會受到環境和惡劣天氣的影響 能在啟動和運行時排放空氣 連續排水保證冷凝水無積存 不會受到回收管線背壓影響 排空時沒有吹放特性SS/FS蒸汽加熱設備

5、沒有滯流 連續排水保證冷凝水無積存，并使加熱效率最大化 不會被變化較大的冷凝水負荷影響 能在啟動和運行時排放空氣 在壓差較小時也能保證冷凝水的正常排放，即使在背壓較高的情況下也能保證較高的運行效率。 實現疏水閥發生故障或磨損時也能保證“常開”特性，確保冷凝水及時排出。 無吹放特性，降低管道受損幾率JX系列蒸汽加熱設備滯流 同上，除； 無過冷度排放冷凝水，使加熱效率最大化 無論在正壓差還是負壓差情況下都能保證疏水阻汽 如果系統損傷或磨損可以允許有其他組件幫助排水GT系列伴熱管線高溫 輕便緊湊 微量或無過冷度 無論管道如何布置都可以適用 如果經常出現堵塞應當要具備方便清潔雜質/銅離子沉淀的功能SS

6、系列/LV21/P46S伴熱管線低溫 同上，除； 過冷度首選：o 利用蒸汽顯熱o 達到較低溫度LEX3N動力驅動設備正壓 即使在冷凝水負荷非常低時也能保證良好的蒸汽密封性能 不會受到環境和惡劣天氣的影響 能在啟動時排放空氣 連續排水保證冷凝水無積存 不會受到回收管線背壓影響 排空時沒有吹放特性JH/FS動力驅動設備負壓 同上，除； 能排放在真空條件下形成的冷凝水 如果系統損傷或磨損可以允許有其他組件幫助排水 系統必須防止倒流GT系列*上表提供的只是大致的參考值。在設計管路或選擇疏水閥時請聯系如TLV之類的蒸汽專家來幫助確定。在仔細評估蒸汽應用的排放要求和理解哪種疏水閥最合適后，下一步就是根據運

7、行工況確定合適的疏水閥參數。更多關于這一主題的信息，請參閱第2部分。4-5疏水閥選型：理解參數第一篇文章中，我們了解了工藝是如何影響疏水閥選型的，接下來我們將介紹工況參數對于疏水閥型號的影響。工況要求影響疏水閥參數系統的情況決定了疏水閥最小的壓力，溫度，排水量，材料和連接方式的最低要求。安裝管道及連接方式確認要求的連接方式和閥體材料，最重要的是選擇的疏水閥符合管道安裝的要求。舉例來說，管道壓力要求承插焊，那就不能選擇連接方式是NPT（管螺紋標準）的疏水閥。需要注意的是，疏水閥的排水量應滿足工藝要求最小壓差下的最大排量。閥體材料選擇疏水閥前也要考慮閥體的材質。閥體的材質通常取決于疏水點（CDL）

8、的最大操作溫度和壓力，周圍環境，使用壽命/最小維護要求。此外，該材料還必須滿足設計規范的最大溫度和壓力的測試要求。疏水閥的閥體，閥蓋和其他抗壓部件的材質和其他類型的閥門并無明顯不同，例如：灰鑄鐵/球墨鑄鐵、碳鋼、不銹鋼閥體的最大允許壓力和溫度并不等同于疏水閥操作的最大壓力和溫度。這是由于很多諸如墊圈的最大溫度和壓力不能達到這些要求。除此之外，不同標準下，如ASME和DIN，也會影響材料的最大操作壓力/溫度。舉例來說，在DIN標準下，A126鑄鐵的最大允許壓力為13barg（190 psig），但在ASME標準中，壓力能達到16barg（250 psig）。近年來，不銹鋼材質的疏水閥越來越受到青

9、睞，因為它們便于維護，且壽命更長。選型很大一部分的用戶會根據現場管道的尺寸來選擇疏水閥。但其實，疏水閥口徑應該取決于設備冷凝水量能正常排出的管道尺寸。下面是根據設備排水量推薦的疏水閥管道尺寸表：最大冷凝水流量設備出口管道尺寸低于220 kg/h 440 lb/h15 mm 1/2 in.200-500 kg/h 440 - 1100 lb/h20 mm 3/4 in.0.5 - 1 t/h25 mm 1 in.1 - 2 t/h32 mm 1 1/4 in.2 - 3 t/h40 mm 1 1/2 in.3 - 5 t/h50 mm 2 in.超過5 t/h65 - 100 mm 2 1/2

10、- 4 in.*上表提供的只是大致的參考值。在設計管路或選擇疏水閥時請聯系如TLV之類的蒸汽專家來幫助確定。通常來說，疏水閥的口徑不要小于設備的出口管道，防止產生冷凝水積存，避免造成設備損傷或加熱問題。疏水閥的出口管道則不需要根據疏水閥選擇，而應根據設計的流量和壓降考慮回水管線中的兩相流。更多相關信息，請參考：冷凝水回收管道連接形式大多數用戶會根據國家，行業或公司的標準來選擇螺紋，承插焊或法蘭的連接形式。螺紋連接通常比法蘭連接成本低，但在安裝時需要擰裝管道，為了方便維護，疏水閥后需要斷開，或安裝螺紋接頭。對于螺紋連接的疏水閥，我們需要嚴格根據規范來安裝，防止出現管道密封不嚴造成的泄漏。部分工廠

11、考慮到防止管線泄漏而選擇承插焊的疏水閥，但在維修更換時會比較麻煩且成本較高。如果缺少合格的焊工還可能降低整體的安裝效率和安裝質量。法蘭連接的疏水閥相對來說比較容易安裝和更換。新籌建項目時確定整廠的法蘭標準和對接方式對于之后的維護維修將帶來很大的便捷。法蘭連接疏水閥的案例在根據操作工況和環境選擇了疏水閥的參數之后，接下來就是對疏水閥的排水量進行計算，并乘以安全系數，選擇最經濟的疏水閥。詳細信息請參閱第三部分。4-6疏水閥選型：安全系數和產品運行周期成本在上一個章節中我們介紹了疏水閥選型時的物理因素，在這個章節中，我們會關注疏水閥的安全系數和產品運行周期成本（LCC）。什么是安全系數？安全系數是選

12、擇疏水閥排量要求的一個參數。當冷凝水量超過計算和預計值時能提供一個緩沖。在計算疏水閥排量要求時將計算的冷凝水量乘以這個安全系數。下表中將介紹大部分類型疏水閥的安全系數TLV疏水閥類型推薦最小安全系數浮球1.5倒吊桶2圓盤2熱靜力（X元件）2雙金屬35有兩個因素會影響疏水閥的安全系數：冷凝水負載峰值和疏水閥類型的響應時間。冷凝水負載峰值冷凝水負載峰值（或稱最大排量）會比平均值要大，主要有幾個原因。設備的冷機啟動，會使冷凝水量大大超過正常運行時的水量。批量處理產品時，開始階段或產品質量較大也會造成冷凝水量超過均值。在蒸汽輸送管線中，當某個疏水點（CDL）產生堵塞也會造成下一個疏水點的冷凝水量達到原

13、來的兩倍。安全系數值制造商提供的安全系數范圍在1.5到5.0之間。這個安全系數取決于疏水閥的設計，額定流量，閥嘴的磨損，工藝的重要性等等。在計算負荷時，會考慮冷凝水是連續排放的，但實際很多疏水閥運行是間歇的（開/關），如圓盤和倒吊桶式，所以安全系數會定的比較大，減少冷凝水在疏水閥運行間歇時的積存。有一些制造商推薦較高的安全系數，僅僅是為了提供較大的閥嘴，防止產生堵塞。相對而言，連續排水的疏水閥，例如浮球式的，通常的安全系數只有1.5。安全系數也對突然減小的壓差有補償作用，防止因背壓升高而造成冷凝水積存。選擇疏水閥時，計算正常冷凝水量后需要乘以廠家推薦的安全系數，使疏水閥提供一個合理的排水量。產

14、品運行周期成本疏水閥是蒸汽系統的重要且必要的組成部分，因此需要使用長遠的眼光來為系統選擇最低產品運行周期成本（LCC）的產品。這就意味著采購成本只是選擇疏水閥考慮的因素之一。其他如維護，安裝，更換，甚至疏水閥損壞和自耗引起的蒸氣泄漏也應該考慮在內。閥座等內部件的快速磨損會造成蒸汽泄漏與日俱增，使用戶不得不過早的更換疏水閥。更換的時機取決于更換成本和蒸汽泄漏和疏水閥損壞引起的其它故障的比較。另外，即使符合工況要求，也應該避免使用自耗性較高或壽命較短的產品。下面例子就是產品運行周期成本（LCC）對于疏水閥選型的影響。型號A和型號B是兩款不同類型的疏水閥。型號A售價較高，但比型號B壽命更長。項目型號

15、A型號B采購稱本RMB 2400RMB 800更換成本*RMB 560RMB 560疏水閥設計蒸汽自耗0.05 kg/h1.0 kg/h每年由于磨損造成的蒸汽自耗0.06 kg/h （每年）0.4 kg/h （每年）標準使用壽命8年3年* 成本為人工費用和更換如墊圈等部件的成本我們可以統計在9年中2個疏水閥的產品運行周期成本。假設1年運行365天，1天運行24個小時，平均蒸汽成本是160元/噸的話，型號A的成本是9440元，包括了9年中的采購和維護成本。而型號B的成本則是24480元，包括了第4年和第7年的采購成本和維護費用。雖然型號B的采購成本很低，但整體的運行周期成本卻是型號A的2.4倍，

16、由此可見用長遠眼光來選擇疏水閥就顯得尤為重要。型號A和型號B的產品運行周期成本比較產品的可靠性/使用壽命，維護成本，和功能/蒸汽自耗都是在選擇疏水閥前需要考慮到的經濟因素。4-15串聯疏水在一臺疏水閥前還安裝了另一臺疏水閥，這樣的問題經常會在現場發生。這就是我們常說的“串聯疏水”。串連疏水很多只是一個備用措施，在可能損壞的疏水閥的前端或后端安裝另一個疏水閥，形成串聯疏水。這兩類情況我們都不推薦。安裝兩臺閥門可能看起來會是一個確保安全的措施，但實際卻會導致管道堵塞和冷凝水積存，實際類似于安裝了一臺堵塞的疏水閥。串聯疏水弊大于利在一個制程設備后安裝兩臺疏水閥的好處： 第一臺閥門損壞時能起到備用，比

17、如第一臺閥門泄漏時第二臺閥門能有效防止蒸汽泄漏。 能減少閃蒸汽云然而，只要了解蒸汽疏水閥的運作原理就可以解釋為什么永遠不推薦在一個制程設備后安裝兩臺疏水閥。由于串連疏水引起的蒸汽綁由于泄漏或冷凝水閃蒸而產生的蒸汽會使第二臺疏水閥關閉。為什么串連疏水是不推薦的原因1：會被生蒸汽或閃蒸汽影響引起堵塞如果一臺閥門損壞了，就會開始泄漏生蒸汽。即使它的功能正常，排出的冷凝水一部分會由于壓力降形成閃蒸汽。無論發生哪種情況，只要存在串聯疏水，在第一臺疏水閥中的閃蒸汽或生蒸汽就會產生： 系統的背壓升高（由于蒸汽產生，而本身的管道直徑和第二臺疏水閥又有限制） 第二臺疏水閥會由于蒸汽而無法排水（蒸汽綁），因而無法

18、排水。 可能導致冷凝水積存和水錘等負面影響更多相關文章信息，請參閱： 蒸汽綁和空氣綁 閃蒸汽理由2: 壓差和疏水閥選型在對疏水閥選型時，計算前后管道的壓差就很容易選擇一臺閥門。但如果串聯疏水，壓差就被兩臺疏水閥隔開成兩部分。這樣的結果就是原本可以使用一臺小排量閥門，而現在需要選擇兩臺大排量閥門。綜上所述，第二臺疏水閥會由于閃蒸汽或生蒸汽而關閉，連續的排水被破壞而產生冷凝水積存。此外，由于回收管線的高背壓，需要選擇較大排量的疏水閥，以免引起“滯流”。更多關于滯流的信息，請參閱 “滯流”是什么？壓差問題系統本來的壓差被兩臺閥門分隔成兩個部分，如果本來的壓差就不大，冷凝水就會容易積存在第一臺疏水閥的

19、前端，這也就是為什么兩臺閥門都需要選成較大的型號。即使選擇兩臺排量較大的疏水閥，也需要考慮兩臺疏水閥的運行周期，因為這也會影響到系統的排水。解決排冷凝水問題簡而言之，無論是引起蒸汽綁還是第二臺疏水閥的同步問題，為預防產生水錘等嚴重后果，我們需要盡量避免出現串聯疏水。相應的，如果比較關注疏水閥損壞后系統的正常運行，多準備一臺備用是很好的方法，在疏水閥前端和后端安裝切斷閥是非常有必要的，這樣能方便進行維修。設置旁通閥能在維修時進行臨時的疏水。如果關鍵工藝需要，我們可以并聯一臺疏水閥，在維修時啟用。如果想在現場避免出現閃蒸汽，可以設置一個閃蒸罐來收集和回用閃蒸汽，這樣既有效的減少現場飄散的蒸汽云，同

20、時還有助于增加系統的運行效率。4-16群組疏水使用一臺疏水閥收集一臺設備多個加熱段冷凝水并匯集到同一條冷凝水管線的疏水方法被稱為“群組疏水“。由于群組疏水會導致壓力不平衡，在設備內部產生諸如積水和水錘等問題，造成設備損傷，因此我們推薦對每個加熱段單獨安裝疏水閥進行排水。通常不推薦群組疏水群組疏水 單獨疏水舉個例子，一臺換熱設備被分成三個加熱段，由于每個加熱段的負載都不同，第一個加熱段的負載可能高于最后一個加熱段，導致壓力不平衡。所以我們推薦使用三臺疏水閥，使每個換熱器每個加熱段的水分開排出。為什么不推薦群組疏水在這個例子里，我們假設這個換熱器是翅片管結構的。蒸汽進入一個小分氣缸后分成三個支路進

21、入翅片管對物料進行加熱。多加熱段的好處是能增加傳熱表面和傳熱能力。我們可以把它考慮成一整臺機器，但實際其中內含多個不同的換熱器。由于初段預熱部分、中間加熱部分和末端加熱部分的負載差距較大，所以冷凝水量也有不同。初段部分通常負載最高，壓降也相對較大。同理，末端負載最小，所以壓降也就較小。在這種情況下，初段的出口壓力要小于末端的出口壓力，產生一種由于末端壓力最高而發生的“短路”現象。由于初段和中段加熱部分壓降較大，群組疏水將會導致壓力不平衡。要打破這種不平衡需要水積存到盤管的一定高度，依靠“水頭”壓力來幫助排水。所以如果只使用一臺疏水閥，負載不平衡導致的壓力失衡會使設備內部產生冷凝水積存和水錘損傷

22、、盤管分層、不均勻排水和腐蝕。這樣實際是在無形的增加成本，而且最壞的結果可能導致加熱不均勻，影響產品質量和產量。更多關于水錘的信息，請參閱以下文章： 什么是水錘？群組疏水帶來的危害換熱設備多個換熱段共用同一個疏水閥會產生冷凝水積存和其他類似于不均勻加熱，腐蝕和熱沖擊或水錘等不良影響。已經存在群組疏水情況很多設備由于配置比較復雜，或空間受限，或為節省成本，安裝疏水閥的數量受到限制。這種情況下還要求對設備的每個加熱段分開疏水顯然比較困難。我們推薦單獨疏水，但在條件不允許時則應盡可能去改善。以下設備中經常容易出現群組疏水： 熱風機、多層印刷機、多層瓦楞紙機如果設備布置已經存在群組疏水，而且難以改成單

23、獨疏水的，建議在疏水閥前設置一個足夠大的均壓管，這個均壓管可以平衡壓力，使冷凝水能順利排出管道。均壓的集水管集水管的不足處圖示：安裝集水管可能能幫助冷凝水流通，但蒸汽輻射損失也會相應變大。還意味著更大更昂貴的管道和閥門，并且必須要有一個近乎完美保溫來防止盤管分層。而且集水管并不一定解決管道內的壓力失衡，所以這也就是為什么我們推薦獨立的疏水。這樣做的效果要差于改成單獨疏水，在某些情況下，改善后效果可能遠小于預期。比如說，如果排水管不是完全垂直向下的（沒有升降段），如果集水管空間不足，無法使內部壓力平衡，壓力較高的部分就會影響負載較高的部分造成積存。只有當排水管直徑夠大，能夠容納冷凝水和蒸汽同時進

24、入管道，集水管才能發揮作用。如果直徑不足還是會產生冷凝水積存和不均勻加熱，問題依舊會存在。上述條件滿足時，安裝一個足夠大的集水管能幫助改善群組疏水帶來的一些問題。但最有效優化加熱設備的方法還是使用單獨的疏水閥，這樣即便在蒸汽供應量相同時，相鄰的加熱段的內部壓力也可以不同。摘要在為設備安裝疏水閥時應盡量避免群組疏水。向設備制造商確認他們是使用正確的排水方式是非常有必要的。基于上述的原因，我們始終推薦使用單獨的疏水閥，因為這對于換熱設備的效率運行是最佳的。4-17蒸汽綁您的用汽設備曾經在系統正常運行過程中出現原因不明的溫度下降嗎？問題可能源自“蒸汽綁”（由蒸汽引起）或“空氣綁”（由空氣或其他不凝性

25、氣體，如二氧化碳引起）。解決兩種問題的方法盡管有所不同，但它們的成因卻類似：蒸汽或不凝性氣體在冷凝水之前進入疏水閥，使疏水閥關閉而無法排出冷凝水。本文將側重于蒸汽綁，關于空氣綁的相關信息請參閱： 空氣綁蒸汽綁產生的原因是什么？疏水閥的功能之一是在蒸汽進入閥門時保持關閉，但通常蒸汽綁并不是由于疏水閥本身引起的，而是設備的配置或疏水閥周圍的管道導致了問題的產生。不重視系統中的蒸汽綁可能導致問題更加嚴重。由于找出問題發生的點比較困難，所以了解哪些配置會導致蒸汽綁就顯得比較重要。滾筒式烘干機出口發生的蒸汽綁有時候，設備溫度無法提升的是由于蒸汽綁導致的，它會導致設備內部積存冷凝水。以下的兩種情況都很有可

26、能發生蒸汽綁： 設備的配置導致在排放冷凝水時有蒸汽混入其中 管道的布置導致蒸汽在冷凝水之前進入疏水閥如果蒸汽綁的成因是蒸汽和冷凝水混合進入疏水閥，就應該使用“汽綁釋放”閥或針閥來提供一個“旁路“，使少量蒸汽流出疏水閥。如果蒸汽綁是由于管道布置引起的，改善管道使冷凝水能先于蒸汽流入疏水閥就會比較有效。設備配置引起的蒸汽綁如果是由設備配置引起的蒸汽綁，其中一個解決的辦法是先將冷凝水排入一個類似于閃蒸罐的容器，之后再排入疏水閥。分離出的蒸汽可以回到換熱器內繼續參與換熱。然而此類設置在一些特定設備上會發生問題，例如采用虹吸管排水的設備，如果不回用蒸汽，則需要另外的解決方法。蒸汽冷凝水混合物的虹吸使用虹

27、吸管時，蒸氣壓力會壓送冷凝水，使其排出設備，但有時卻又會導致冷凝水中夾帶蒸汽同時流入疏水閥。使用汽綁釋放閥或針閥另外的解決的方法是使用汽綁釋放閥或針閥，使其能排出疏水閥前端的少量蒸汽，由此解決蒸汽綁問題。 汽綁釋放閥和針閥可以控制蒸汽的釋放量，使損失最小化。汽綁釋放閥汽綁釋放閥是利用蒸汽疏水閥的自動排空氣功能（例如X元件），通過強制打開閥門釋放蒸汽來解決蒸汽綁。針閥如果疏水閥有內置的排空氣功能（見上圖），針閥同樣也能達到類似的結果，或使用獨立的旁通管線（見下圖）。獨立旁通管線獨立旁通管線可以使蒸汽通過旁通閥來解決蒸汽綁。管道布置問題引起的蒸汽綁疏水閥不適宜安裝在垂直管道的頂端，因為這樣會導致蒸

28、汽綁。疏水閥發生蒸汽綁的實例管道的布置會是蒸汽“堵”在疏水閥內，阻礙冷凝水排出。管道布置使如何導致蒸汽綁的？您可能認為前端壓力足夠就不會引起蒸汽綁。 但提高壓力并不能解決這類問題，由于疏水閥排水是基于以下兩點的： 疏水閥內和管道內的壓力相同 只有當閥門開啟時才能排放冷凝水疏水閥是為了在排出冷凝水的同時阻斷蒸汽泄漏而設計的，由于閥入口的冷凝水和蒸汽壓力相同，但蒸汽的密度要小于水，因此如果有提升管，它們就會升入高點并流入疏水閥，使閥門關閉。即使強制提升壓力想要壓送冷凝水進入也不能解決這個問題，原因是蒸汽使閥門關閉了。當“堵”在疏水閥和管道內的蒸汽漸漸冷凝后，“蒸汽綁”的閥門會漸漸的打開并排出冷凝水

29、。但在此之前，冷凝水可能已經大量的積聚在管道和設備內。而且如果不解決，這個問題會在每個排放周期內繼續發生。垂直提升導致蒸汽綁閥門出口的情況是怎樣的？看起來蒸汽綁只會出現在疏水閥進口端的提升管，而出口不會發生。疏水閥出口的閃蒸汽同樣也會升到提升管的高處。但因為后面沒有疏水閥，蒸汽可以沒有阻礙的流出管道。冷凝水管線通常通入一個開式或閉式的冷凝水回收罐，通常會設定一個合理的壓力保證疏水閥有壓差來動作，保證冷凝水和閃蒸汽的平穩流動。疏水閥出口的蒸汽流動疏水閥出口的壓差需要使冷凝水和蒸汽能自由流動。其他管道案例蒸汽綁并不僅限于發生在提升管，同樣還會發生在其他管道配置中。 舉例來說，沒有支撐的傾斜和彎曲管

30、道也會導致蒸汽綁。彎曲管道中發生的蒸汽綁彎曲的管道會導致蒸汽綁，使冷凝水無法排出。即使管道完全平行于地面，疏水閥前狹長的管道也會導致蒸汽綁。管道直徑不足時會使冷凝水無法在蒸汽前進入疏水閥。管道過窄導致蒸汽綁管徑過小的管道會導致蒸汽被鎖在疏水閥中，阻止冷凝水排出。其他信息“空氣綁”類似于“蒸汽綁”，但它是由空氣引起的，它既會發生在蒸汽系統，又會發生在空氣和其他氣體系統中，通常需要安裝平衡管來解決。更多信息請參閱下面的文章。同樣的，“群組疏水”也會產生“蒸汽綁“現象。更多關于”群組疏水“的信息，請參閱： 群組疏水4-18空氣綁什么是空氣綁？空氣綁 是蒸汽，空氣或氣體系統中常常出現的問題，由于不凝性

31、氣體滯留在疏水閥中，使疏水閥始終處于關閉狀態，冷凝水無法正常排出的現象就叫做空氣綁。空氣綁發生的原因是由于蒸汽空氣氣體疏水閥是為實現以下功能而設計的自動閥門： 平穩排放冷凝水 防止蒸汽空氣氣體泄漏，（即管道中的流體被排出）所以如果產生空氣綁，就證明閥門的機械運行是正常的。在某工藝中產生空氣綁的案例和蒸汽不同的是，空氣是不容易冷凝的，這樣就會留存在蒸汽空氣氣體疏水閥中，造成空氣綁。空氣綁和蒸汽鎖的機械原理相似。但不同處在于蒸汽鎖可以由于蒸汽熱輻射而冷凝消除。而空氣則不會冷凝，積水問題并不會由此解決。空氣綁和蒸汽鎖的區別產生空氣綁時，由于空氣不會因為熱輻射而冷凝，因此它不能自行消除。產生蒸汽鎖時，

32、由于蒸汽會因為熱輻射而冷凝，因此能自行漸漸消除。問題仍然會在下一個排放周期內繼續產生。蒸汽疏水閥的解決方案蒸汽疏水閥和空氣氣體疏水閥的解決方案會有所不同。對于蒸汽疏水閥而言，只要帶有自動排空氣裝置的疏水閥就可以排放類似于空氣的不凝性氣體。 一般工藝中都不會在蒸汽管道中使用空氣和其他不凝性氣體。相反的，它們反而是蒸汽系統中不希望存在的介質。當系統剛啟動時，管道通常都是常溫的，大多數排空氣閥都會利用蒸汽和空氣的不同溫度來控制閥門的開關：排空氣閥在溫度較低時保持打開，使空氣排出系統。當溫度上升，蒸汽進入時閥門關閉，防止泄漏。大多數蒸汽系統都會使用X元件或雙金屬環型的疏水閥自動排出系統中的不凝性氣體，

33、保證順暢的排放冷凝水。自動排空氣裝置X元件型排空氣閥 X元件的開關原理是內部含有酒精混合物部件的熱脹冷縮，這種混合物的沸點會比水的沸點低固定的數度。雙金屬環型排空氣閥雙金屬環會在低溫時收縮，支撐圓盤離開閥座，使其快速排放空氣。空氣氣體疏水閥解決方案在空氣或氣體系統中，產生問題的根源：空氣和氣體，是我們不想浪費的，所以解決的方法和蒸汽系統也完全不同。在這個案例中，空氣和氣體可以通過壓力平衡管回收一個更大的空間內。這樣就能保證冷凝水能通過疏水閥順利排出系統。壓力平衡管是一個普遍卻行之有效的方法，它能有效的消除在這類型的疏水閥中產生的空氣綁現象。當然在您的空氣氣體疏水閥操作說明書中應該會有詳細的說明

34、。為空氣疏水閥加裝壓力平衡管 安裝壓力平衡管前，非常重要的一點就是確認兩邊的壓力是平衡的。比重較大的冷凝水應該位于疏水閥的低位，這樣比重較輕的空氣氣體就會處在疏水閥的高位而順利回到工藝管道中。這樣配置才能更有利于冷凝水的平穩排放。壓力平衡管安裝小貼士壓力平衡管需要一個非常詳細的設置方案。如果管線的兩邊不能保證相對平衡或壓力上升的太多就會容易產生空氣氣體的倒流，使系統更為糟糕。與此類似的是，平衡管如果尺寸過小也會使壓損加大，影響空氣和氣體順利流出疏水閥。高背壓壓力平衡管線的案例如果管線兩端壓力不平衡，會導致空氣氣體的倒流，導致系統比之前更為糟糕。壓力平衡管線直徑過小的案例壓力平衡管線的直徑必須保

35、證可以使空氣氣體快速流出疏水閥。如果疏水閥安裝在垂直管道的最低點，由于流體可以自由流動，空氣綁的問題會被最小化，在這類情況下可以不安裝平衡管。更多注意點不論您的系統是使用蒸汽還是空氣氣體疏水閥，管道的配置都應該有利于冷凝水平穩而快速的排出。總體而言，疏水閥盡量避免安裝在管道垂直段的頂部，并且其入口端的管道應盡可能的短并有足夠的直徑，使產生空氣綁的可能最小化。7-1冷凝水回收簡介什么是冷凝水？冷凝水是蒸汽傳輸熱量后從氣態轉化成的液態介質。在一個加熱工藝中，冷凝水是蒸汽在傳輸一部分熱量，也就是大家所熟知的潛熱給設備后的一個結果。蒸汽加熱工藝的案例當潛熱被傳遞到產品后，蒸汽冷凝成水，這些水就是我們所

36、說的“冷凝水”。潛熱 Vs. 顯熱在用汽工廠中，潛熱是指水轉變成蒸汽所需要吸收的熱量，也就是所知的潛熱或蒸發熱。通過吸收潛熱，水轉變成了蒸汽，通過釋放潛熱，蒸汽就會轉變成高溫的水（冷凝水）。當蒸汽冷凝時，只有相變變化，由于只是潛熱損失了，所有的顯熱卻還是被保留著的，因此冷凝水的溫度和蒸汽是相同的。這種情況的冷凝水被稱為“飽合水”。拒絕浪費，而是盡可能的回收和再利用這些顯熱就是冷凝水回收的最主要的原因。水變化的階段（1 atm）固體，液體或氣體的溫度變化只表示顯熱的增加和減少。如果是相變，如冰融化成水，水蒸發成蒸汽，則表示顯熱的增加和減少。什么是冷凝水回收？如果一個加熱工藝需要1t/h的蒸汽，那

37、意味著設備需要排出相應質量（1t/h）的冷凝水。從排放出的冷凝水中回收水資源和顯熱，這，就是冷凝水回收。回收冷凝水能顯著降低能源的消耗，水處理和補水所需的花費。冷凝水回收的方式有很多種，例如： 通過回收熱的冷凝水到鍋爐除氧器加熱給水 作為某些加熱工藝系統的預熱源 通過閃蒸汽的回收 為清洗設備或其他清洗工藝提供熱水源回收冷凝水的好處回用高溫冷凝水將節省能源和水資源方面的投資，同時幫助工廠改善工作環境，減少碳排放量。減少燃料花費冷凝水所含的潛熱相當于蒸汽總熱量的10%到30%。使用更高溫度的鍋爐給水能最大化的提升鍋爐產出，原因是鍋爐需要使水汽化成蒸汽的熱能減少了。效率回收熱能后可使鍋爐燃料節省約1

38、0到20%。降低水處理相關費用除去傳輸中所夾帶的雜質后，冷凝水可以被用于鍋爐給水，降低水成本和水處理費用。除此之外，部分地區還有排放冷凝水溫度的要求，回收冷凝水后還可以節省為中和冷凝水溫度而補充冷水而產生的費用。安全和環境的積極意義回收冷凝水在降低鍋爐燃料的同時，還減少了CO2，NOx和SOx對空氣的污染。除此之外，冷凝水回收管能有效的降低閃蒸汽排放到大氣時產生的噪音，以及產生的水灘，優化工廠的工作環境。基于冷凝水回收的量的多少，還會帶來一些其他的好處，例如冷凝水質量高于原鍋爐給水能降低鍋爐排污量，減少對系統的腐蝕，并使整個系統中水質量變得穩定。冷凝水回收 Vs. 不回收不進行冷凝水回收如果不

39、進行冷凝水回收，能量（顯熱），化學處理和水成本就被浪費了，燃料和與水相關的成本相應的也上升了。冷凝水回收回收冷凝水用于鍋爐給水可以有效的減少原水補充和處理成本。能量節省也意味著節省了鍋爐燃料成本。7-2回收冷凝水和何時該使用冷凝水泵冷凝水的傳輸和回收需要傳輸開始點和中止點（通常是冷凝水收集區或回收區）存在壓力差。在某些工況下，疏水閥入口壓力較高，能克服系統背壓，但很多工藝中，壓差并不明顯，甚至有的背壓要超過疏水閥入口壓力，這就需要冷凝水泵來將其回收。使用疏水閥入口壓力當工況為正壓差時，使用疏水閥入口壓力作為驅動力來運送冷凝水到收集罐是十分容易的。這種回收方式花費最低，且在大多數情況下都是最可靠

40、的。由于不需要特殊設備，管道非常容易配置，當條件允許時，請優先選擇。下列兩種情況可以使用疏水閥入口壓力回收冷凝水： 重力循環 正壓差提升循環重力循環由于重力的影響始終為正壓差。只需要疏水閥和傳輸管道這樣的基本設備就可以將冷凝水回收到常壓系統和罐子中。使用疏水閥入口壓力回收冷凝水如果疏水閥的前后是正壓差的，冷凝水就可以通過一個非常簡單，可靠且低成本的傳輸管道進行回收。提升循環在遵守工廠安全規范的情況下，我們是允許疏水閥利用正壓差來排放和回收冷凝水的。典型的例子就是安裝在主管上的疏水閥，排放和回收冷凝水。隨著垂直和水平管道的延長，系統的背壓也會增大，一旦壓差達到了負值，疏水閥入口壓力就不能幫助冷凝

41、水回收了，此時，我們就需要一臺泵或泵閥來解決問題，如下所示。小貼士：當使用疏水閥的入口壓力時，疏水閥必須確保滿足入口壓力克服系統背壓和閥門壓降情況時的冷凝水流量。使用泵來克服（回收管線）背壓當系統背壓可能超過閥前最低壓力時，我們就需要一個泵系統來泵送冷凝水。系統背壓可以通過總共3個方面來計算： 疏水閥，泵或泵閥后的提升高度 回水管線的壓力管損 終點處任何形式回收罐的固有壓力這些壓力的總值就是冷凝水系統的總背壓（TDH）。以下是一些需要泵來克服總背壓較高工況的案例： 一些高架收集罐產生的靜水頭背壓 輸送距離增加而產生的管道摩擦 收集罐或閃蒸罐的壓力 直接回收到鍋爐的冷凝水電動離心式或渦輪式冷凝水

42、回收泵當從疏水閥到收集點的為負壓差時，一個普通的離心或渦輪冷凝水泵就可以幫助增加一次壓力，使壓差變成正值。泵可以使冷凝水的傳輸距離大幅增加。通常冷凝水會被先收集到一個罐子中，然后用電泵來回收。在使用離心或渦輪泵時需要考慮兩點：泵入口/出口的可用靜壓力水頭（NPSHA）和出口的系統總背壓（TDH）。如果要使離心或渦輪泵正常運行，泵需要的靜壓力水頭（NPSHR）必須小于或等于NPSHA，總排放壓力（TDP）必須滿足流體克服現有的TDH。這些關鍵點解決之后，我們就能使用電泵來回收冷凝水了，電泵能提供足夠的壓力，甚至可以直接將冷凝水回收到鍋爐中。當然，還有一些潛在的問題，例如泵置放地點的電源，電力的費

43、用和許用值也需要考慮。除此之外，離心或渦輪泵還面臨一個嚴重的問題氣蝕。氣蝕氣蝕是由于高速旋轉的葉輪上形成蒸汽氣泡而引起的，當流體溫度高于 80C 177F ，馬達轉速較高且NPSHA低于NPSHR時最容易發生。氣蝕可能導致葉輪損壞，使泵失效。為了在避免氣蝕的同時又泵送高溫的冷凝水，就必須要增加NPSHA。其中一個解決方案是安裝一個高位的收集罐（或收集水頭），比泵的NPSHR值高出3到5米（在設備背壓允許范圍內）。另外一個方法是在設計壓力和溫度允許的條件下，使用蒸汽增加罐內的壓力。我們也可以使用專業防氣蝕的離心泵，這個我們之后會講到。離心式冷凝水回收泵我們可以用離心泵來將冷凝水泵送到一個遠處的回

44、收罐內。當然，前提是我們要求足夠的電力和相應的電氣設備，以及滿足要求的NPSHA和TDP。無需電力，依靠蒸汽/空氣驅動的機械式回收泵機械式回收泵，也被稱為二次壓力排放設備（SPD）就是為無法使用電泵的工況而設計的。而且之前所提到的問題，如氣蝕，機械泵能大幅減少，甚至避免。機械泵引入正壓差壓力源泵水，而不是用葉輪，所以不存在氣蝕問題。除此之外，它們的本體和背壓壓差無關，因此TDH也不會對選型起太大的影響。由于不需要任何電力，機械泵非常適合防爆要求的區域或工廠的偏僻角落。近年來，機械泵的形式和排量都大幅增加了，使用機械泵來作為冷凝水回收裝置也越來越受到歡迎。使用機械泵來回收冷凝水使用機械泵將冷凝水

45、泵送到較遠處的回收罐中。這個方案不需要電力，只需要一個能提供二次驅動壓力的流體，例如蒸汽。使用特殊的防氣蝕離心冷凝水回收泵為了回收高溫的冷凝水而開發的防氣蝕離心泵。這些泵會在入口增加一個噴射嘴，解決旋轉葉輪上靜壓下降的問題。噴嘴通過將高溫的冷凝水注入到離心泵中來克服壓降的問題，即使NPSHA僅有1m，也可防止氣蝕的產生。由于要求的水頭較低，這些泵可以節省很大部分的安裝空間和費用，并消除設置高位或壓力容器引起的設備后高背壓。在本質上，它們就如同傳統意義上的水泵。帶噴嘴的高壓離心泵在直接回收高溫冷凝水到鍋爐的應用中非常普遍。使用特殊的冷凝水回收泵來回收冷凝水使用特殊的冷凝水回收泵來泵送冷凝水到較遠

46、處的回收罐中。這個方案需要電力。7-3冷凝水回收：開放式系統 Vs 封閉式系統我們可以選擇將冷凝水回收到一個開放式的罐內，也可以回收到壓力容器或鍋爐中，這就是開放式和封閉式冷凝水回收系統的區別。開放式冷凝水回收 Vs. 封閉式冷凝水回收在開放式冷凝水回收系統中，會使用疏水閥入口壓力或冷凝水泵將冷凝水回收到一個開放到大氣的收集罐內，用于鍋爐補水，預熱或其他熱水工藝。封閉式冷凝水回收系統是保持回收的冷凝水高于常壓的一種回收方式。帶壓的冷凝水大多都是直接作為鍋爐的補水。由于產生的任何閃蒸或生蒸汽都是帶壓的，因此可以直接回用于類似廢熱鍋爐（熱交換）和級聯系統。除了壓力，開放式和封閉式回收系統最主要的區

47、別是冷凝水的回收溫度。在開放式系統中，由于冷凝水是直接排放到大氣中的，冷凝水最高的溫度也會因為閃蒸和回收管道的熱損失而低于100C。在封閉式系統中，回收的冷凝水溫度可以很高。舉例來說，當蒸汽壓力是10 barg，冷凝水如果直接回收到除氧器，或類似可容納高溫高壓流體的系統中，冷凝水的溫度能達到184C。小貼士：開放式系統不僅限于使用疏水閥的入口壓力。即使背壓很大，冷凝水設備，如疏水閥/泵也可以和設備本身保持平衡。當設備壓力平衡時，無論是無論設備壓力是正壓或真空，冷凝水都可以通過重力排出。選擇開放式系統或封閉式系統在選擇冷凝水回收系統之前，需要仔細的考量每個系統的得與失和它們的經濟性，包含以下幾個因素： 背壓的敏感性 很多用汽設備的經濟性和合理性會受到背壓的影響 需要一個回收閃蒸的系統使用疏水閥入口壓力和冷凝水回收的區別，請參考：回收冷凝水和何時該使用冷凝水泵開放/封閉系統的典型應用范圍由于開放式系統通常成本較低，設計和安裝也較為便捷，如果封閉式回收系統的投資回報比較低的話，可考慮使用開放式系統，蒸汽壓力較低的系統尤為常見。開放式回收系統的優點和缺點由于配置非常簡單，開放式回收系統通常需要只需要很低的初期投資。當閃蒸汽和水分離后選擇管道尺寸也非常簡單，只需要