蒸汽疏水阀和蒸汽阱

注意事项

根据定义，疏水阀必须在不限制凝结水、空气和其他不凝气体通过的同时截留蒸汽。良好的捕集汽的基本要求已经概述，但值得重申的是，装置的性能是至关重要的。在临时选择中，疏水阀的选择是基于压力、冷凝水负荷和空气排气已经满足的要求。然而，系统设计和维护需求也会影响性能和选择。请参阅本模块的以下小节，以获得关于这个问题的进一步建议。

WAILHAMMER.

水锤是蒸汽系统出现问题的征兆。这可能是由于蒸汽和凝结水管道设计不良，疏水阀或疏水阀类型错误，或疏水阀泄漏，或这些因素的组合。如果系统布局不允许陷阱正确运行，为应用程序安装正确的陷阱通常是徒劳的。安装正确的布局和不注意疏水阀同样是没有意义的。单元11.6至11.11(包括“选择疏水阀”)将处理如何正确搭配疏水阀的用途和布局。在第10号单元“蒸汽分配”中也讨论了蒸汽管道的合理布置。水锤的症状通常被归因于疏水阀的故障。一个更有可能的解释是一个有缺陷的疏水阀被水锤损坏了。水锤可以在很多方面造成，包括:

• 无法清除管道中高速蒸汽路径上的冷凝水。
• 在温度控制的应用中，冷凝液必须被提升到回程管线或返回到增压系统。
• 由于（a）洪水或（b）通过闪蒸蒸汽的节流效果过度抑制，凝结物不能正确进入或沿着尺寸的返回线正确进入或行进。

现代的设计和制造技术使蒸汽疏水阀比它们的前辈更坚固。这使得蒸汽疏水阀在正常条件下可以使用更长时间，也能够更好地承受设计不良系统的影响。基本上，不管疏水阀做得多好，如果它安装在设计不良的系统中，它的效率就会降低，工作寿命也会缩短。

如果蒸汽疏水阀在既定系统上持续失败，由于WATERHAMMER，它可能是系统布局的故障，而不是陷阱。该解决方案是通过纠正系统不足来调查和消除问题的真正原因。

两个重要的应用是蒸汽总管和温度控制热交换器的排水。

一般来说，蒸汽总管应定期排水，每隔30至50米，并配备适当大小的排水袋。任何立管的底部也必须排水。

温控热交换器只有在冷凝水能够自由排出的情况下才能有效地工作。如果在疏水阀之后有升水，无论安装了哪种疏水阀，都会出现水锤现象。在这种情况下，疏水阀要么配一个泵，要么换成泵式疏水阀。这个问题将在第13区块“冷凝物清除”中进行更详细的讨论。

管道的设计和安装正确是很重要的。这将有助于在整个使用寿命中保持系统的热性能。

污垢

污垢是选择捕集器时必须考虑的另一个主要因素。虽然蒸汽冷凝成蒸馏水，但它有时可能含有微量的锅炉饲料处理化合物和水中发现的天然矿物质。在安装过程中产生的管道污垢和腐蚀产物也需要考虑。

间歇式爆炸作用阱是最不可能受灰尘影响的。在恒温疏水阀中，这意味着平衡压力的恒温疏水阀是最好的，尽管与一些隔膜疏水阀相关的较大的平面阀可能会造成困难。

双金属疏水阀的流动作用，加上通过阀座的阀杆的配置，意味着这些疏水阀最容易发生故障(由于附加摩擦)甚至堵塞。有时声称，传感器元件可以很容易地清洗，不受污垢的影响。然而，这种阀芯的污垢很少成为问题:相关部件是“动态咔咔”阀机构，由于其积极的开启动作，往往可以自我清洗。

浮动 - 恒温蒸汽疏水阀对污垢相当耐药。作为一个极端的例子，当通过相对大的孔口的低速流动，当通过相对大的孔口的低速流动，当沉淀到混凝土固化的高压釜时，沉淀到冷凝物中的残余砂即可通过相对大的孔口流动。

所述倒桶式疏水阀在桶内有一个通风口孔。如果被阻挡，就会导致陷阱空气堵塞，反应缓慢。如果发生这种情况，堵塞排气口的水垢或污垢必须清除，这就需要将疏水阀从使用中移除。

冲动阱不能忍受肮脏的环境。桥塞和锥形套筒之间的间隙很小，容易受到高速流动的影响，桥塞经常会卡在中间位置。疏水阀固定在一个位置，根据凝结速率，疏水阀将通过蒸汽或凝结水。

固定孔板装置最不适合肮脏的环境。井眼本身很小，而且经常堵塞。扩大孔(有时是在绝望中做的)破坏了一个固定孔的尺寸概念。这是一种浪费，而且在某些情况下，只是推迟了堵塞再次发生的时间。一个过滤器经常供应和安装，但这必须是非常好的，以有效。

这简单地将堵塞从孔板疏水阀转移到过滤器，反过来，需要定期停机清洗。

过滤器

在蒸汽系统中，这些装置(图11.5.1)经常被遗忘，似乎是为了降低安装成本。管道内的水垢和污垢会影响控制阀和疏水阀，并降低传热速率。将过滤器安装在管道中非常容易，成本也非常低，而且这样做的低成本将在整个安装寿命中带来好处。水垢和污垢被阻住，维护工作通常因此而减少。

选择很简单。过滤器材料的选择要与安装类型和系统压力相匹配。不同的滤网尺寸可以考虑不同的保护程度。过滤器越细，就越需要清洗。有一件事是肯定的，与控制阀或蒸汽疏水阀相比，过滤器更容易、更便宜地购买和维护。

有关过滤器的更多信息在框12 - '管道辅助方案中给出了

蒸汽锁

蒸汽锁定的可能性有时可以是蒸汽疏水阀的选择中的决定因素。每当蒸汽疏水阀远程从植物中被排出的储存时都可能发生。当通过虹吸管或浸管除去冷凝物时，它可能变得急性。图11.5.2示出了通过使用虹吸管旋转干燥缸中蒸汽锁定的问题。

在图11.5.2（i）中，蒸汽压力足以通过蒸汽疏水阀和外面将冷凝物升高。图11.5.2（ii）显示了当圆筒底部的冷凝水平落在虹吸管的末端下方时会发生什么。蒸汽进入虹吸管，使蒸汽阱（在这种情况下浮动类型）关闭。

陷阱暂时'蒸汽锁定'。来自汽缸的热量损失将形成更冷凝物，因此不能到达陷阱。图11.5.2（iii）显示了圆柱体越来越落下的液体，这将导致来自汽缸的减少的干燥速率和转动汽缸所需的功率的增加。在极端情况下，气缸可以填充到中心线，然后可以通过机械过载导致损坏

为了解决这个问题，需要一个带有“蒸汽锁放”阀的疏水阀。这是一个内部针形阀，它可以让被锁在虹吸管中的蒸汽通过主阀排出。浮子式疏水阀是唯一具有这种设备的疏水阀类型，是旋转机械(如干燥筒)的正确选择。由于针形阀的开度刚好能够避免蒸汽的浪费，所以它排出空气的能力有限。这种类型的疏水阀通常配有组合通风口和蒸汽锁释放装置(图11.5.3)。手动操作的蒸汽锁释放机构独立于自动排气动作。图11.5.4所示为一个标准浮子-恒温蒸汽疏水阀

其他类型的疏水阀将打开，并最终解决蒸汽锁，然而，排水和工厂的性能将是不稳定的。这显然是不能接受的过程工厂的用户，批次时间，质量和效率是高度重要的。

组捕获

小组捕获描述了使用一个以上应用程序的一个陷阱。图11.5.5显示了在两个不同的蒸汽压力下运行的两种批量处理（夹套平底锅），每个蒸汽压力从每个连接到一个蒸汽疏水阀。植物B中的较高压力将使电凝块从该容器中渗出，但将停止从工厂A排出的冷凝物，因为止回阀C将关闭。植物A Willlog将遭受严重的性能下降。

由于这个原因，在不同压力下操作的设备的集体捕集不是好的做法。但是，如果设备在相同的压力下运行会怎么样？考虑下面的安装，如图115.6所示。



在图11.5.6中，pan的内容一个几乎达到了温度，凝结的蒸汽相对较少。锅B，C和D刚装满冷产品，当蒸汽被打开时，它们的冷凝率比平底锅高得多一个．因此，沿这些供应管道的蒸汽速度要高得多，导致沿每个分支管道的压力降更高。平底锅入口的蒸汽压力较低B，C和D在他们的蒸汽夹克，(由于B，C和D比锅的冷凝率高的一个)降低它们的加热能力，增加它们的生产时间。

正因为如此，压力在排水口的平底锅B，C和D也低于锅一个．蒸汽将从锅中流出一个通过冷凝水排放管道到其他平底锅，以平衡压力，来自其他平底锅的冷凝水将不得不逆流而上。当不同容器在不同压力下的排泄点连接到一个疏水阀时，压力最高的容器(在这个例子中pan)一个）将妨碍其他凝聚物的流动。那些最大的船只需要放电冷凝物（在这个案例平底锅B，C和D)会有淹水的倾向。因此，图11.5.6所示的冷凝水布置不太可能令人满意。当群陷过程有单独的温度控制时，这种情况会加剧。

一种可能适用于群捕集的应用是将多个加热部分串联在一起的空气处理装置(图11.5.7)。

该“流量”类型应用程序与图11.5.6中的批量（或非流量）过程不同。加热器部分将始终共享任何负载变化，因为它们由相同的控制阀服务。重要的是，冷凝水排放连接和共同的管道均匀尺寸，以允许在另一个方向上以蒸汽流动的一个方向流动。它只有效，在所有切片被一个控制阀馈送的情况下，并且所有部分都被所有部分加热。



集体捕集的最初原因是以前只有一种蒸汽捕集器。它是今天桶式捕兽器的前身，体积很大，价格昂贵。今天的蒸汽疏水阀相当小和成本效益，允许个别热交换器适当地排干。对于使用设备的蒸汽来说，单独捕获总比集体捕获要好。

在许多情况下，可能有必要在温度控制的设备上使用泵疏水阀，以适当地清除凝结水。

扩散器

通过疏水阀从开口管道排放到大气中，可以看到热凝结水的排放。相对于疏水阀之前的冷凝压力，也会有一定量的闪蒸。这可能会给路人带来危险，但可以通过降低排放的严重程度来降低风险。这可以通过在管道(图11.5.8)的末端安装一个简单的扩散器(图11.5.9)来实现(图11.5.8)，该扩散器可以降低排放和声音的凶猛程度。通常情况下，声音级别可以降低80%。

特殊要求

真空排水系统

在真空条件下工作的蒸汽空间的冷凝水排出可能是一个问题。如果使用疏水阀，其出口必须连接到比蒸汽空间真空度更大的真空源，以确保通过孔口的恒定压差排放冷凝液。在不可能的情况下，可使用压力驱动泵排出装置中的冷凝液（图11.5.10和11.5.11）。

建议在泵出口安装软阀座止回阀，在那里几乎没有扬程，当排水到泵下方的某个点时，一个空气断口将作为防虹吸装置。

大气压可作为动力在泵下方排出时（图11.5.11），但出口止回阀应定位在泵下方的环形密封件中，以诱导最小的开口头（取决于止回阀的类型））和水封。

如果泵从真空气体系统中排出冷凝，则压缩空气或惰性气体可用作驱动泵的动力。

温控过程的蒸汽阱排水

蒸汽疏水阀是一种自动阀，依赖于系统动态以提供流量。它必须依靠和反应外部因素，例如陷阱的入口侧的蒸汽压力或静态头部压力。出口压力必须低于入口压力以提供正确的方向的流量。因此，通过任何蒸汽疏水阀的流动速率与其上的差压有关。

也可能在疏水阀上有负的压差，这将促进逆流通过疏水阀。如果安装疏水阀是为了将凝结水引入公共回流管道，则建议在每个疏水阀之后安装止回阀，以防止负压条件下的回流。

在疏水阀上出现零压差和负压差是很常见的。这种影响在温度控制的过程中很常见，如加热电池、热量加热炉、夹套平底锅、板式热交换器，事实上任何在蒸汽供应上有控制阀的过程。它可以发生与蒸汽供应压力无关，完全取决于凝结水系统压力和热交换器中的蒸汽压力。

术语“失速”描述了这种情况。无论何时，只要有预测或诊断，就需要另一种解决方案，如泵疏水阀，以清除热交换器中的冷凝水。

这一现象在13号区块“冷凝物清除”中进行了更详细的讨论。