蒸汽輸送系統安裝中的問題及解決措施探討

劉捷

摘? 要：在蒸汽輸送系統安裝過程中，存在一些問題影響蒸汽輸送系統的運行效率和安全。本文通過對某工廠蒸汽輸送系統進行分析，發現該蒸汽輸送系統安裝中存在多方面的問題，基于該蒸汽系統的實際情況，提出了針對性的解決策略。

關鍵詞：蒸汽輸送系統;安裝;問題分析;解決措施

1? 蒸汽輸送系統安裝中的問題及解決措施

1.1? 疏水閥的安裝

對某工廠進行現場調研時發現，幾乎所有蒸汽管道疏水點均未安裝合適的集水槽。對于蒸汽疏水，疏水管不僅應從蒸汽管道下方接出，而且還應安裝合適口徑的集水槽，缺少集水槽將不能有效地收集蒸汽管道沿程的冷凝水，因而排水效果不佳。

針對這一問題，可以采取以下兩方面措施：

（1）對相關蒸汽主管疏水點的集水槽進行改造，集水槽大小如表1所示。

（2）在某些需要加裝汽水分離器的位置，由于汽水分離器包含疏水閥組，可以代替管道上的集水槽和疏水閥。

1.2? 疏水閥的選擇

現場調研時發現，多個地方選用了不合適的疏水閥。具體來說，部分空調機組的加熱系統，使用了倒吊桶疏水閥;部分空調機組的加熱系統，使用的是國產仿SXS疏水閥。

倒吊桶疏水閥有抵抗高壓、耐水錘等特點。但是在用于空調加熱系統時，倒吊桶疏水閥內部必須有足夠的水，在倒吊桶的下沿之上形成水封。如果水封失去，會直接導致蒸汽泄露。在實際的應用中，蒸汽壓力突然降低，就會使閥體內部的一些冷凝水閃蒸成蒸汽，倒吊桶失去浮力下沉，通過出口泄露蒸汽，直至充足的冷凝水進入疏水閥，重新形成水封，才能阻止蒸汽泄露浪費。同時倒吊桶疏水閥的排空氣性能不佳，直接影響換熱效果。

國產仿SXS疏水閥同口徑下一般只有一個型號，而SXS疏水閥則會根據設備蒸汽使用壓力及疏水閥后背壓的不同選用不同型號的疏水閥，例如DN25 FTGS14疏水閥就有4.5、10和14三種型號，分別對應不同壓差工況下的應用，其對應的內部排水口大小是不同的，只有根據不同的設備選用相應合適型號的疏水閥才能達到最佳的排水效果，否則容易發生排水量不足或者蒸汽泄露等問題。

針對上述問題，提出了以下解決策略：

（1）將空調機組加熱系統的倒吊桶疏水閥，換成浮球式疏水閥。

（2）將空調機組的國產仿SXS疏水閥，換成正確型號的浮球式疏水閥。一般空調機組蒸汽使用壓力低于4barg，因此選用4.5型號的疏水閥即可，例如DN25 FTGS14-4.5。

1.3? 疏水閥和閥門的泄漏和堵塞

在現場調研時發現，有幾臺疏水閥和旁通截止閥有蒸汽泄露問題，造成一定的蒸汽成本損失，也有幾臺疏水閥停止工作，前端管道是冷的，估計其內部可能有堵塞?？梢酝ㄟ^維護或更換這些泄漏的蒸汽疏水閥與截止閥，堵塞的閥門則可以拆開清理解決問題。

1.4? 過濾器的安裝

問現場調研時發現，部分空調機房減壓站的減壓閥前端存在過濾器垂直安裝的問題。過濾器在蒸汽和氣體系統中要水平安裝，過濾室和管道處于同一個平面上，這樣可以避免水積聚在過濾室中，以免引起侵蝕并影響熱量的傳遞。過濾器垂直安裝時，不僅會導致蒸汽干度降低，對下游設備產生抽絲現象，同時還會產生水錘的問題?？梢酝ㄟ^將相關的過濾器更改安裝方向來解決這一問題。

1.5? 排空氣問題：

在管道的末端沒有安裝排空氣裝置，如空調車間的管道末端。管道關閉一段時后，在蒸汽進入管道前，管道中充滿了空氣?？諝夂推渌荒詺怏w也會隨蒸汽一起進入管道。不排除空氣，會有以下問題：

（1）延長起機時間，降低設備效率和工藝制程的性能。

（2）空氣對傳熱有影響。

（3）蒸汽系統中存在空氣也會影響系統的溫度?？諝庠谡麄€系統中有自己的壓力，再加上蒸汽的壓力就是系統的總壓力。因此實際的蒸汽壓力和溫度要小于壓力表讀數現實的蒸汽/空氣混合氣體的壓力和對應溫度。

可以通過在空調車間蒸汽主管的末端安裝排空氣閥，或者安裝帶排空氣裝置的浮球式疏水閥。

1.6? 蒸汽管道自動排水問題：

在管道的末端沒有安裝停機管道自動排水裝置，如空調車間的管道末端。管道關閉之后，原管道中的蒸汽會變成冷凝水，此時管道中的壓力為常壓甚至負壓，普通疏水閥無法正常工作，冷凝水積存于管道之中，當再次啟機時，蒸汽推動冷凝水往管道末端方向流動，可能造成水錘問題，同時這些積存的冷凝水可能流到設備換熱器中，會造成啟機速度降低，此外冷凝水中溶解有停機時進入管道中的氧氣，會對換熱器造成腐蝕。

可以通過在空調車間蒸汽主管的末端及低位排水處加裝熱靜力型疏水閥解決問題。

2? 蒸汽計量

目前每臺空調機組上均安裝了兩套蒸汽流量計，分別位于加熱段和加濕段管道，但因為計量結果不準確而一直停用至今?，F場釆用的是渦街流量計，此類型流量計通過擋板在下游產生卡門漩渦，其漩渦的分離頻率與介質的流動速度成正比，通過檢測出漩渦的個數來推算出介質的流速，再通過截面積和密度補償得岀質量流量。按照其工作原理，介質流速越快越平穩，漩渦的產生才越清晰可辨，理論上當流速達到70m/s時才能達到渦街流量計的最大量程比（國產一般為1比10），當流速下降時其量程比也會相應的下降。而空調機組因為氣候天氣變化導致其最大蒸汽流量和最小流量相差會很大，而且大部分時間都會運行在最低流量，很容易超出流量計的量程比，導致測量不準確的情況，然后還有一些現場安裝的原因，具體如下：

（1）現場流量計的選型均按照管道同口徑，而一般應該根據蒸汽壓力、最大流量和最小流量三個參數來進行選型，正常情況下流量計都要比管道口徑小一、兩個口徑參數。因此現場流量計選型基本都偏大，更加加劇了低流量測量不準確的問題。

（2）部分流量計安裝在垂直管道上，垂直安裝會進一步降低流量計的測量精度和量程比;

（3）流量計前端都安裝了過濾器，但沒有安裝汽水分離器，當蒸汽帶水較多時也會影響流量計的測量精度，同時還會沖蝕其內部組件造成損壞。

可以采取以下策略進行解決：

（1）釆用量程比更大的流量計，并且按照實際情況進行選型;

（2）盡量將流量計安裝于水平管道上，并確保前后端有一定距離的直管段。如果只能安裝在垂直管道上則應該更加準確的選型;

（3）在流量計前端安裝汽水分離器，提高蒸汽干度及流量計使用效果和壽命，同時也可以作為管道疏水點使用。

結論

本文通過對某廠蒸汽系統的實際情況進行分析，發現該廠的蒸汽系統安裝過程中在疏水閥的安裝、疏水閥的選擇、疏水閥和閥門的泄漏和堵塞、過濾器的安裝、排空氣、蒸汽管道自動排水和蒸汽計量等方面都存在一些問題，本文對這些問題進行了深入的分析，并提出了針對性的解決策略。

參考文獻

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