个案研究
弗吉尼亚联邦大学医学中心
客户：弗吉尼亚联邦大学医学中心
客观的
解决方案
后果
增加VCU医疗中心的冷凝水回报和投资回报
区域医疗中心通过标准化蒸汽解决方案提高蒸汽系统的可靠性和效率。
位于弗吉尼亚州里士满联邦大学（VCU）医疗中心是美国领先的学术医疗中心之一，拥有五所健康科学学校、VCU医疗系统和梅西癌症中心，VCU医疗中心是弗吉尼亚州中部唯一的学术医疗中心。拥有865张床位的设施是该地区的一级创伤中心。
中央蒸汽厂的四个大型锅炉为VCU校园和医疗中心以及从VCU购买蒸汽的几个相邻市政客户产生蒸汽。中央蒸汽厂位于校园的95号州际公路对面，覆盖多个城市街区。一个小型设施，为远程学术活动产生蒸汽建筑物位于几英里之外。
中央蒸汽装置为VCU医疗中心校园内的生活热水、建筑供暖、消毒器、厨房设备和其他用途提供蒸汽。蒸汽通过桥下穿过I-95的大型集管从蒸汽装置分配到各个目的地，并通过连接校园建筑的隧道酒店、医疗中心和市政客户。
当分配蒸汽时，冷凝水必须有效且高效地返回，而VCU医疗中心校园的情况并非如此。如果设施没有适当的工具、设备和知识，维护蒸汽系统可能具有挑战性。
2000年代中期，当Spirax Sarco的地区经理Reece Barefoot搬到附近的弗吉尼亚州米德洛锡安时，他向VCU蒸汽工厂的蒸汽装配工Paul Johnston询问该工厂冷凝水回流的有效性。“当我问他们有什么问题时，我与VCU的关系开始了，”Barefoot说。“我问他们，‘你最头痛的是什么？’约翰斯顿告诉我，他最大的问题之一是冷凝水回流。由于蒸汽系统出现问题，他们还不得不频繁更换电机、泵、密封件和轴承。”
最初，Barefoot在2006年评估并推荐了针对VCU凝析油回收问题的解决方案。从那时起，他帮助约翰斯顿解决了其他蒸汽系统问题，提供了大量的压力动力泵、许多蒸汽疏水阀和吹散热回收系统，所有这些都来自Spirax Sarco。除了识别蒸汽系统问题，Barefoot还与VCU人员合作，教他们如何识别蒸汽系统问题，并让他们意识到可以利用的能源机会。
水,到处是冷凝
Barefoot和Johnston合作确定VCU需要更好的冷凝水回收泵解决方案，以将校园内的冷凝蒸汽返回蒸汽厂。冷凝水管道穿过VCU隧道系统，包括一个垂直长度为几英尺的部分。该垂直段将冷凝水回流管线布置到更高的标高，然后继续朝向蒸汽装置。因此，VCU必须处理频繁的管道故障，如冷凝管线中的蒸汽、泄漏和水锤。
当时，VCU蒸汽系统上的许多泵都是电动的，这是出了名的空化、振动和凝结水泄漏。“一些电动泵无法工作，”Barefoot说。“他们在漏水，把冷凝水倒进了下水道。”
创建解决方案，验证概念
Barefoot公司告知Johnston，过高的凝析油温度会导致电动泵出现空化现象。当叶轮转动时，热冷凝物被吸入，当它进入时发生闪蒸。随着时间的推移，这种闪光作用会腐蚀叶轮。
解决方案是一个蒸汽压力驱动的泵组、一个接收器和新管道。与电动泵相反，蒸汽压力驱动泵仅在需要时工作。当接收器充满和排空时，泵循环。“我建议他在垂直部分安装一个Spirax Sarco Pivotrol®（一种压力驱动泵系统），将冷凝液泵至高位，而不是依靠系统压力推动冷凝液，”Barefoot说。“VCU安装了该泵，从那以后，它一直像一个魔咒一样工作。”
Spirax Sarco为VCU提供了一系列解决方案，其中安装的Pivotrol解决了垂直冷凝水回程管线问题。安装完成后，VCU在该段不再出现凝结水泄漏，水锤也停止了工作。Barefoot表示:“安装这种泵证明了VCU的压力驱动泵概念。
据Barefoot介绍，VCU购买了“打滑概念”。“他们不只是买一个打气筒，”他说。“他们买了一个泵包。我们卖给他们的是带有排气罐的泵和连接所有部件的管道。我们为他们设计，建立了所有的连接，并卖给他们完整的撬。他们可以从我们这里买一个泵然后自己设计和配置剩下的部分。然而，提供防滑装置使得安装非常容易，因为管道已经安装好了。打滑的时候，所有的连接点都在正确的位置。所有的管道都完成了。他们只是把它塞进去，并建立了几个连接。”
通常情况下，压力驱动泵撬装并非一刀切。“几乎每一个都是定制的，”赤脚说。“我们将连接件放在每个机械室VCU需要的地方。我们创建了图纸，VCU批准了图纸，我们制造了撬装件，然后他们将其滑入到位。”
VCU依靠赤脚和Spirax Sarco团队将每台电动泵更换为蒸汽动力泵撬装。“我们一次只在机械室开始，”赤脚说。“每次我们安装撬块时，我们都会在进行下一次安装之前对其运行情况进行验证。在VCU有冷凝水回流的地方，Spirax Sarco正在用蒸汽动力泵撬块逐个系统地更换电动泵。我们已经这样做了大约5年。”
蒸汽系统不仅仅是压力驱动泵。“我们启动了VCU年度蒸汽疏水阀调查计划，因为他们没有测试疏水阀，”Barefoot说。“蒸汽流经疏水阀，并对冷凝水接收器加压。这是电机烧坏的部分原因。疏水阀应该阻止蒸汽，只允许冷凝水通过。相反，VCU的疏水阀允许闪蒸气通过。它们正在泄漏，从而使闪蒸气直接进入冷凝器安装泵和油箱。”
Barefoot表示，启动VCU年度蒸汽疏水阀调查项目，使用Spirax Sarco的疏水阀替换失效疏水阀，显著提高了蒸汽疏水阀的可靠性。除了蒸汽压力驱动泵，VCU已经标准化了Spirax Sarco疏水阀。
增加的期望
在更换了许多泵和疏水阀后，约翰斯顿告诉赤脚说，VCU的排污热回收系统出现问题，他想尝试一些不同的方法。由于它的使用年限，该系统不能正常工作。“我们建议我们的标准排污热回收装置作为解决方案，他们决定继续购买，”Barefoot说。“他们用Spirax Sarco的新装置替换了旧装置，并且一直运行良好。”
偶尔，必须进行吹除程序，以保持锅炉内的总溶解固体处于合理水平。如果从吹下的蒸汽直接进入水箱，就浪费了大量的热能。然而，通过热交换器向下吹气可以捕获大部分热量。
排污热回收系统很简单。该系统的组件包括一个闪蒸罐、一个热交换器和一个蒸汽疏水器。蒸汽疏水器是唯一的控制装置。闪蒸罐从排污中收集蒸汽。水中悬浮的固体降到底部。蒸汽到达顶部并排出。如果蒸汽压力足够高，它将推动闪蒸罐顶部的出口，以补充除氧器罐中的蒸汽。冷凝水通过热交换器下降，热交换器加热进入的补给水。疏水阀调节整个过程。
结论
使用蒸汽动力泵可以消除与电动泵相关的问题，如空化、振动、泄漏和故障。“蒸汽动力泵的性能比电动泵要好得多，”Barefoot说。“他们使VCU最小化了维护调用和成本。另一个好处是，无论冷凝液或蒸汽有多热，都不会对压力泵造成伤害。”
VCU对赤脚和Spirax Sarco团队表示满意。根据VCU的说法，由于年度调查，蒸汽疏水阀的故障已经减少，从而节省了大量资金。由于压力驱动泵的可靠性，更多的冷凝水返回到蒸汽装置，而不是排放。蒸汽系统效率提高了尽管能源成本有所下降，但仍在继续。
在赤脚来到该地区之前，VCU并未受益于Spirax Sarco的steam专业技术。多年来，他提供了解决方案，验证了概念，与VCU建立了持久的关系，并帮助他们实现Spirax Sarco解决方案的标准化。