蒸汽输送系统安装中的问题及解决措施探讨

刘捷

摘  要：在蒸汽输送系统安装过程中，存在一些问题影响蒸汽输送系统的运行效率和安全。本文通过对某工厂蒸汽输送系统进行分析，发现该蒸汽输送系统安装中存在多方面的问题，基于该蒸汽系统的实际情况，提出了针对性的解决策略。

关键词：蒸汽输送系统;安装;问题分析;解决措施

1  蒸汽输送系统安装中的问题及解决措施

1.1  疏水阀的安装

对某工厂进行现场调研时发现，几乎所有蒸汽管道疏水点均未安装合适的集水槽。对于蒸汽疏水，疏水管不仅应从蒸汽管道下方接出，而且还应安装合适口径的集水槽，缺少集水槽将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。

针对这一问题，可以采取以下两方面措施：

（1）对相关蒸汽主管疏水点的集水槽进行改造，集水槽大小如表1所示。

（2）在某些需要加装汽水分离器的位置，由于汽水分离器包含疏水阀组，可以代替管道上的集水槽和疏水阀。

1.2  疏水阀的选择

现场调研时发现，多个地方选用了不合适的疏水阀。具体来说，部分空调机组的加热系统，使用了倒吊桶疏水阀;部分空调机组的加热系统，使用的是国产仿SXS疏水阀。

倒吊桶疏水阀有抵抗高压、耐水锤等特点。但是在用于空调加热系统时，倒吊桶疏水阀内部必须有足够的水，在倒吊桶的下沿之上形成水封。如果水封失去，会直接导致蒸汽泄露。在实际的应用中，蒸汽压力突然降低，就会使阀体内部的一些冷凝水闪蒸成蒸汽，倒吊桶失去浮力下沉，通过出口泄露蒸汽，直至充足的冷凝水进入疏水阀，重新形成水封，才能阻止蒸汽泄露浪费。同时倒吊桶疏水阀的排空气性能不佳，直接影响换热效果。

国产仿SXS疏水阀同口径下一般只有一个型号，而SXS疏水阀则会根据设备蒸汽使用压力及疏水阀后背压的不同选用不同型号的疏水阀，例如DN25 FTGS14疏水阀就有4.5、10和14三种型号，分别对应不同压差工况下的应用，其对应的内部排水口大小是不同的，只有根据不同的设备选用相应合适型号的疏水阀才能达到最佳的排水效果，否则容易发生排水量不足或者蒸汽泄露等问题。

针对上述问题，提出了以下解决策略：

（1）将空调机组加热系统的倒吊桶疏水阀，换成浮球式疏水阀。

（2）将空调机组的国产仿SXS疏水阀，换成正确型号的浮球式疏水阀。一般空调机组蒸汽使用压力低于4barg，因此选用4.5型号的疏水阀即可，例如DN25 FTGS14-4.5。

1.3  疏水阀和阀门的泄漏和堵塞

在现场调研时发现，有几台疏水阀和旁通截止阀有蒸汽泄露问题，造成一定的蒸汽成本损失，也有几台疏水阀停止工作，前端管道是冷的，估计其内部可能有堵塞。可以通过维护或更换这些泄漏的蒸汽疏水阀与截止阀，堵塞的阀门则可以拆开清理解决问题。

1.4  过滤器的安装

问现场调研时发现，部分空调机房减压站的减压阀前端存在过滤器垂直安装的问题。过滤器在蒸汽和气体系统中要水平安装，过滤室和管道处于同一个平面上，这样可以避免水积聚在过滤室中，以免引起侵蚀并影响热量的传递。过滤器垂直安装时，不仅会导致蒸汽干度降低，对下游设备产生抽丝现象，同时还会产生水锤的问题。可以通过将相关的过滤器更改安装方向来解决这一问题。

1.5  排空气问题：

在管道的末端没有安装排空气装置，如空调车间的管道末端。管道关闭一段时后，在蒸汽进入管道前，管道中充满了空气。空气和其他不凝性气体也会随蒸汽一起进入管道。不排除空气，会有以下问题：

（1）延长起机时间，降低设备效率和工艺制程的性能。

（2）空气对传热有影响。

（3）蒸汽系统中存在空气也会影响系统的温度。空气在整个系统中有自己的压力，再加上蒸汽的压力就是系统的总压力。因此实际的蒸汽压力和温度要小于压力表读数现实的蒸汽/空气混合气体的压力和对应温度。

可以通过在空调车间蒸汽主管的末端安装排空气阀，或者安装带排空气装置的浮球式疏水阀。

1.6  蒸汽管道自动排水问题：

在管道的末端没有安装停机管道自动排水装置，如空调车间的管道末端。管道关闭之后，原管道中的蒸汽会变成冷凝水，此时管道中的压力为常压甚至负压，普通疏水阀无法正常工作，冷凝水积存于管道之中，当再次启机时，蒸汽推动冷凝水往管道末端方向流动，可能造成水锤问题，同时这些积存的冷凝水可能流到设备换热器中，会造成启机速度降低，此外冷凝水中溶解有停机时进入管道中的氧气，会对换热器造成腐蚀。

可以通过在空调车间蒸汽主管的末端及低位排水处加装热静力型疏水阀解决问题。

2  蒸汽计量

目前每台空调机组上均安装了两套蒸汽流量计，分别位于加热段和加湿段管道，但因为计量结果不准确而一直停用至今。现场釆用的是涡街流量计，此类型流量计通过挡板在下游产生卡门漩涡，其漩涡的分离频率与介质的流动速度成正比，通过检测出漩涡的个数来推算出介质的流速，再通过截面积和密度补偿得岀质量流量。按照其工作原理，介质流速越快越平稳，漩涡的产生才越清晰可辨，理论上当流速达到70m/s时才能达到涡街流量计的最大量程比（国产一般为1比10），当流速下降时其量程比也会相应的下降。而空调机组因为气候天气变化导致其最大蒸汽流量和最小流量相差會很大，而且大部分时间都会运行在最低流量，很容易超出流量计的量程比，导致测量不准确的情况，然后还有一些现场安装的原因，具体如下：

（1）现场流量计的选型均按照管道同口径，而一般应该根据蒸汽压力、最大流量和最小流量三个参数来进行选型，正常情况下流量计都要比管道口径小一、两个口径参数。因此现场流量计选型基本都偏大，更加加剧了低流量测量不准确的问题。

（2）部分流量计安装在垂直管道上，垂直安装会进一步降低流量计的测量精度和量程比;

（3）流量计前端都安装了过滤器，但没有安装汽水分离器，当蒸汽带水较多时也会影响流量计的测量精度，同时还会冲蚀其内部组件造成损坏。

可以采取以下策略进行解决：

（1）釆用量程比更大的流量计，并且按照实际情况进行选型;

（2）尽量将流量计安装于水平管道上，并确保前后端有一定距离的直管段。如果只能安装在垂直管道上则应该更加准确的选型;

（3）在流量计前端安装汽水分离器，提高蒸汽干度及流量计使用效果和寿命，同时也可以作为管道疏水点使用。

结论

本文通过对某厂蒸汽系统的实际情况进行分析，发现该厂的蒸汽系统安装过程中在疏水阀的安装、疏水阀的选择、疏水阀和阀门的泄漏和堵塞、过滤器的安装、排空气、蒸汽管道自动排水和蒸汽计量等方面都存在一些问题，本文对这些问题进行了深入的分析，并提出了针对性的解决策略。

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