蒸汽分布

蒸汽总管及排水系统介绍

在热蒸汽主要的整个长度中，热量将转移到环境中，这将取决于框2 - '蒸汽工程和传热'中识别的参数，并在等式2.5.1中聚集在一起。

通过蒸汽系统，这种能量损失代表效率低下，因此管道绝缘以限制这些损失。无论保温的质量还是厚度，都会始终存在热量损失水平，这将导致蒸汽沿着主要的长度冷凝。

模块10.5中讨论了绝缘的效果。该模块将专注于处理不可避免的冷凝物，除非被移除，否则将积累并导致腐蚀，侵蚀和水麦典等问题。

此外，蒸汽在吸收水滴时会变湿，这降低了它的传热潜力。如果允许水积累，管道的总有效横截面积就会减少，蒸汽速度可以增加到建议的极限以上。

管路布置

它是良好的工程实践，尽可能将主要安装在蒸汽流量的方向上的跌幅不小于1：100（每100米的每100米下跌1米）。该斜坡将确保重力，以及蒸汽流动，将有助于将冷凝物朝向排水点移动，其中可以安全有效地去除冷凝物（见图10.3.1）。

排水点

排水点必须确保冷凝物可以到达蒸汽疏水阀。因此，必须仔细考虑排水点的设计和位置。

当蒸汽停止流动时，还必须考虑蒸汽总管中残留的凝结水。重力将确保水(凝结水)沿着倾斜的管道运行，并在系统的低点收集。因此，疏水阀应安装在这些低点。

在启动条件下在大蒸汽主要中形成的缩合物的量足以以30μm至50μm的间隔提供排水点，以及诸如在上升管道底部的自然低点。

正常运行时，蒸汽可以145公里/小时的速度沿干线流动，并拖拽冷凝水。图10.3.2所示为直接连接到主管道底部的15mm排水管。

尽管15mm的管道有足够的容量，但它不太可能捕获沿主管道高速移动的大量凝析液。这种安排是无效的。

如图10.3.3所示，是一种更加可靠的冷凝水清除方案。对于100毫米以下的蒸汽管道，疏水阀的疏水管道距离管袋底部至少25至30毫米;对于较大的管道，疏水阀的疏水管道距离管袋底部至少50毫米。这为任何污垢和水垢的沉降提供了空间。

口袋的底部可以安装一个可拆卸的法兰或排污阀，用于清洁目的。

推荐的排水袋尺寸如表10.3.1和图10.3.4所示。

水锤及其效果

水锤是冷凝物高速撞击管道配件、工厂和设备时产生的噪音。这意味着:

• 因为冷凝物速度高于正常，所以动能的耗散高于通常预期的耗散。
• 水密度大，不可压缩，所以当气体遇到障碍物时，就没有了“缓冲”作用。
• 水中的能量抵靠阀门和配件的管道系统中的障碍物散发。

水锤的迹象包括砰砰的响声，可能还有管道的移动。

在严重的情况下，Waterhammer可以用几乎爆炸的效果骨折管道设备，随之而来的骨折上的活蒸汽损失，导致极其危险的情况。

良好的工程设计、安装和维护就会避免水击;这比试图通过选择材料和设备的压力等级来控制它要好得多。

通常，Waterhammer的来源发生在管道上的低点（见图10.3.6）。这些领域是由于：

• 可能是由于支撑物的失效而使绳子下垂。
• 不正确使用同心减速机(见图10.3.7)-始终使用底部为平的偏心减速机。
• 不正确的过滤器安装-它们应该安装在旁边的篮子上。
• 蒸汽管道排水不足。
• 不正确的操作-在管道冷的情况下启动阀门太快。

总而言之，游泳器的可能性最小化：

• 在流动方向上安装蒸汽管线，并以规则间隔和低点安装排水点。
• 在所有蒸汽疏水阀之后安装止回阀，否则，在关闭期间，凝结水会回流到蒸汽管道或工厂。
• 缓慢打开隔离阀，让系统中的任何冷凝水在被高速蒸汽收集之前缓慢地流过疏水阀。这一点在初创企业中尤其重要。

分支线

分支管通常比蒸汽总管短得多。因此，作为一般规则，只要分支管的长度不超过10米，而主管道的压力足够，就可以以25 - 40米/秒的速度确定管道的尺寸，而不必担心压力降。

表10.2.4模块10.2中的“不同速度下的饱和蒸汽管道容量”将在此练习中证明是有用的。

分支线连接

从主要携带最干燥的蒸汽的分支线路连接（图10.3.8）。如果从侧面取出连接，或者从底部更差（如图10.3.9（a）），它们可以接受蒸汽主的冷凝水和碎屑。结果是非常潮湿和脏的蒸汽到达设备，这将影响短期和长期的性能。

图10.3.9 (b)中的阀门应该放置在尽可能靠近排汽的位置，以尽可能减少分支管道中的凝结水，如果工厂有可能长时间关闭的话。

滴腿

低点也会出现在分支线上。最常见的是靠近隔离阀或控制阀的垂脚(图10.3.10)。冷凝物可能会在关闭的阀门的上游积聚，然后当阀门再次打开时随着蒸汽向前推进——因此，在过滤器和控制阀之前设置一个带有疏水阀集的排放点是很好的做法。

升起的地面和排水

在很多情况下，蒸汽干线必须穿过上升的地面，或者在工地的轮廓不适合铺设之前建议的1:100落差的管道。在这些情况下，必须鼓励凝结水向下流动，与蒸汽流动相反。良好的做法是以不超过15米/秒的低蒸汽流速为管道的通径，以不少于1:40的坡度运行管道，并以不超过15米的间隔安装排水点(见图10.3.11)。

目的是防止管道底部的冷凝膜厚度增加到可以通过蒸汽流拾取液滴的点。

蒸汽分离器

现代袋装蒸汽锅炉的蒸发量大，应付快速变化负荷的能力有限。此外，如第3幢“锅炉房”所述，其他情况，如……

• 不正确的化学给水处理和/或TDS控制
• 电站其他部分的暂态峰值负荷

。可能导致锅炉水进入蒸汽总管。

如图10.3.12中的切割部分所示，分离器可以安装以除去该水。

作为一般规则，提供管道中的速度在合理的限制范围内，分离器将是线宽的。（分离器在模块12.5中详细讨论）

分离器将去除管道壁上的水滴和悬浮在蒸汽中的薄雾。水锤的存在和影响可以通过在蒸汽总管中安装分离器来消除，而且通常比增加管道尺寸和制造排水袋更便宜。

在控制阀和流量计之前建议使用隔板。适合蒸汽主要从外部进入建筑物的隔板也是明智的。这将确保除去外部分配系统中产生的任何冷凝物，并且建筑物总是接收干燥的蒸汽。这同样重要的是，监测建筑物中的蒸汽用途和充电。

过滤器

安装新的管道时，铸造砂，填料，伸直，刮刀，焊接杆甚至螺母和螺栓的碎片并不罕见，以意外地沉积在管内。在较旧的管道的情况下，将存在生锈，硬水区，碳酸盐矿床。偶尔，碎片将松开并沿着管道通过蒸汽通过蒸汽在一块蒸汽内部使用设备。例如，这可以防止阀门正确地打开/关闭。使用设备的蒸汽也可能通过牵引 - 高速蒸汽和通过部分开放阀的切割作用来遭受永久性损坏。一旦发生了牵引，即使污垢被移除，阀门也不会紧致关闭。

因此，在每个蒸汽阱，流量计，减小阀和调节阀的前方安装一个线尺寸过滤器是明智的。图10.3.13中所示的插图通过典型的过滤器表示切割部分。

蒸汽从进口' A '流过穿孔屏幕' B '到出口' C '。蒸汽和水可以很容易地通过筛子，而污垢则不能。可以取下盖子' D '，这样就可以定期收回筛网并进行清洗。排污阀也可以安装在阀盖' D '上，以便于定期清洗。

然而，如前所述，过滤器可能是湿蒸汽的来源。为了避免这种情况，过滤器应该总是安装在蒸汽管道上，将其篮子放在一边。

在模块12.4中讨论过滤器和屏幕细节。

如何排出蒸汽电源

蒸汽疏水阀是从蒸汽分配系统中排出冷凝物的最有效和有效的方法。

选择的蒸汽陷阱必须根据以下方式适合系统：

• 压力等级
• 能力
• 适用性

压力等级

压力额定值很容易处理;疏水阀可能的最大工作压力将已知或应该确定。

能力

容量，即要排出的凝结水的数量，需要分为两类;预热负荷和运行负荷。

热身负荷

首先，需要提高管道工作温度。这可以通过计算来确定，知道管道和配件的质量和特定的热量。或者，可以使用表10.3.2。

• 该表显示了将50米的蒸汽主要达到工作温度时产生的冷凝物量;50米是捕获点之间的最大推荐距离。
• 显示的数值以千克为单位。为了确定平均冷凝率，必须考虑整个过程所花费的时间。例如，如果预热过程需要50公斤的蒸汽，并且需要20分钟，那么平均冷凝速率为:

• 当使用这些能力尺寸为蒸汽疏水阀时，值得记住的是，当预热过程开始时，主要的初始压力大于大气。然而，冷凝水载荷仍然在DN15'低容量'蒸汽阱的容量中。只有在非常高压力的罕见应用（以上70巴G），加上大管尺寸，需要更大的陷阱能力。

运行负荷

一旦蒸汽总管达到工作温度，冷凝率主要是管道尺寸和保温层的质量和厚度的函数。

有关计算蒸汽总管运行损失的准确方法，请参阅模块2.12“管道和空气加热器的蒸汽消耗”。另外，对于运行负荷的快速近似，可以使用表10.3.3，其中显示了在不同压力下，每小时每50米绝缘蒸汽总管的典型冷凝量。

适用性

水管疏水阀应考虑以下限制因素:

• 排放温度——除非在排放点和疏水阀之间使用了冷却管，否则疏水阀的排放温度应该达到或非常接近饱和温度。这意味着

所选择的是机械式疏水阀(如浮子式、倒桶式或热力式疏水阀)。

• 霜损伤 - 蒸汽主要位于建筑物外，有可能估值的环境温度，热力学蒸汽疏水阀是理想的，因为它不会受到霜冻的损坏。即使安装导致水在关断和冻结时留在陷阱中，发生热力学捕集器也可能在没有遭受损坏时造成的。

• Waterhammer - 过去，在水麦当出现的不良安装中，由于它们对浮动损坏的易感性，浮动陷阱并不总是理想的。现代设计和制造技术现在为电源引流用途产生极其强大的单位。浮动陷阱当然是专有分离器的首选，因为容易实现高容量，并且它们能够快速响应载荷的快速增加。

用于从蒸汽总管排放冷凝水的疏水阀如图10.3.14所示。包括恒温疏水阀的原因是，在没有其他选择的情况下，它是将凝结水排放到溢流回水管的理想选择。

蒸汽捕获的主题在第11区块“蒸汽捕获”中进行了详细的讨论。

蒸汽泄漏

蒸汽从管道泄漏通常被忽略。经济和环境意义上的泄漏可能是昂贵的，因此需要提示注意，确保蒸汽系统以最佳的效率工作，对环境的影响最小。

图10.3.15显示了不同尺寸的孔在不同压力下的蒸汽损失。这种损失可以很容易地转化为基于每年运行小时数的燃料节约。

总结

正确的管道定位和排水方法是遵守一些简单的规则:

• 蒸汽线应布置成落入流动方向，在每10米管（1：100）下不小于100毫米。在流动方向上升的蒸汽线应坡度不小于250米，管道（1:40）。
• 蒸汽线应定期排出30-50米，并在系统中的任何低点。
• 如果传染装置必须直线管道提供，则应使用大的孔袋来收集冷凝物。
• 如果要安装过滤器，那么它们应安装在侧面。
• 分支连接应始终从主要蒸汽的顶部取出。
• 在任何蒸汽使用设备之前都应考虑使用分离器，确保使用的是干蒸汽。
• 选择的陷阱应该足够强大，以避免水麦当损坏和霜冻损坏。