一(yī)、冷(lěng)凝水(shuǐ)積存的原因(yīn)：
1、疏水(shuǐ)閥排量(liàng)選小了，来(lái)不(bù)及(jí)排放(fàng)，導致(zhì)冷(lěng)凝水(shuǐ)積存；
2、疏水(shuǐ)閥被(bèi)堵住了；
3、高(gāo)速流動(dòng)的蒸汽管(guǎn)道(dào)內(nèi)未能(néng)排除冷(lěng)凝水(shuǐ)。
4、有(yǒu)温(wēn)度(dù)控制的應(yìng)用(yòng)中(zhōng)，冷(lěng)凝水(shuǐ)被(bèi)提升(shēng)至(zhì)回(huí)收(shōu)管(guǎn)，或(huò)是(shì)回(huí)收(shōu)至(zhì)有(yǒu)壓力的系(xì)統中(zhōng)。
5、由(yóu)于(yú)公(gōng)共(gòng)回(huí)收(shōu)管(guǎn)口(kǒu)徑偏小造成(chéng)滿溢或(huò)是(shì)节(jié)流及(jí)閃蒸蒸汽作(zuò)用(yòng)，冷(lěng)凝水(shuǐ)無法(fǎ)進(jìn)入(rù)或(huò)無法(fǎ)在(zài)回(huí)收(shōu)管(guǎn)道(dào)內(nèi)運動(dòng)。
6、設備停機(jī)後(hòu)，系(xì)統沒(méi)有(yǒu)進(jìn)行排水(shuǐ)，導致(zhì)大(dà)量(liàng)冷(lěng)凝水(shuǐ)積存。
二(èr)、冷(lěng)凝水(shuǐ)積存的危害
冷(lěng)凝水(shuǐ)主(zhǔ)要(yào)積存于(yú)疏水(shuǐ)閥前(qián)的管(guǎn)道(dào)和(hé)設備底部(bù)，但系(xì)統停機(jī)後(hòu)，所(suǒ)有(yǒu)管(guǎn)线均有(yǒu)可(kě)能(néng)積水(shuǐ)。
1、若疏水(shuǐ)閥排量(liàng)不(bù)夠或(huò)部(bù)分(fēn)堵水(shuǐ)，導致(zhì)物(wù)料升(shēng)温(wēn)缓慢(màn)，無法(fǎ)达(dá)到(dào)工藝要(yào)求的温(wēn)度(dù)，影響制品的質(zhì)量(liàng)。
2、因(yīn)積存的冷(lěng)凝水(shuǐ)在(zài)盤管(guǎn)外形成(chéng)一(yī)层(céng)水(shuǐ)膜，阻止蒸汽加热(rè)，導致(zhì)換热(rè)效率降低(dī)；
若冷(lěng)凝水(shuǐ)積存过多(duō)，占據(jù)了設備內(nèi)的越多(duō)空(kōng)間(jiān)，蒸汽就(jiù)越是(shì)不(bù)能(néng)進(jìn)入(rù)盤管(guǎn)內(nèi)進(jìn)行換热(rè)，这樣(yàng)效率幾(jǐ)乎为(wèi)零(líng)，完全(quán)無法(fǎ)進(jìn)行生(shēng)产。
| 材質(zhì) | 導热(rè)系(xì)數（W / (m·℃)） |
| 空(kōng)气(qì) | 0.025 |
| 冷(lěng)凝水(shuǐ) | 0.4 |
| 污垢 | 0.1-1 |
| 水(shuǐ) | 0.6 |
| 鋼(gāng) | 50 |
| 铜(tóng) | 400 |
3、高(gāo)温(wēn)冷(lěng)凝水(shuǐ)積存于(yú)管(guǎn)道(dào)和(hé)設備底部(bù)，導致(zhì)設備內(nèi)表(biǎo)面(miàn)上(shàng)产生(shēng)拉應(yìng)力,使設備底部(bù)出(chū)現(xiàn)令人(rén)擔憂的應(yìng)力裂縫腐蝕,造成(chéng)設備的迅速损壞,甚至(zhì)發(fà)生(shēng)災難性(xìng)的後(hòu)果(guǒ)一(yī)設備可(kě)能(néng)爆裂。
4、因(yīn)冷(lěng)凝水(shuǐ)的高(gāo)温(wēn)腐蝕性(xìng)，導致(zhì)設備和(hé)管(guǎn)道(dào)很容易被(bèi)腐蝕，使用(yòng)壽命縮短(duǎn)；
5、冷(lěng)凝水(shuǐ)積存，可(kě)能(néng)产生(shēng)水(shuǐ)锤，從而(ér)導致(zhì)加热(rè)器管(guǎn)道(dào)穿孔，排水(shuǐ)管(guǎn)道(dào)也可(kě)能(néng)穿孔，壽命大(dà)大(dà)縮短(duǎn)，同(tóng)时(shí)還(huán)会因(yīn)其(qí)嚴重(zhòng)的振動(dòng)。
水(shuǐ)锤發(fà)生(shēng)时(shí)，高(gāo)速流動(dòng)的冷(lěng)凝水(shuǐ)碰撞管(guǎn)道(dào)安(ān)裝(zhuāng)件(jiàn)、閥門(mén)或(huò)設備，壓力可(kě)能(néng)为(wèi)正(zhèng)常壓力的好(hǎo)多(duō)倍，使管(guǎn)壁(bì)材料承受很大(dà)應(yìng)力；壓力的反(fǎn)複變(biàn)化(huà)，会引起(qǐ)管(guǎn)道(dào)和(hé)設備的振動(dòng)和(hé)巨大(dà)噪音(yīn)，嚴重(zhòng)时(shí)会造成(chéng)管(guǎn)道(dào)、管(guǎn)道(dào)附件(jiàn)及(jí)設備的损壞，並(bìng)伴以(yǐ)幾(jǐ)乎爆炸的效果(guǒ)。當壓强过高(gāo)时(shí)，将引起(qǐ)管(guǎn)子的破裂，反(fǎn)之(zhī)，壓强过低(dī)又会導致(zhì)管(guǎn)子的癟塌，還(huán)会损壞閥門(mén)和(hé)固定(dìng)件(jiàn)。
三(sān)、冷(lěng)凝水(shuǐ)積存的能(néng)耗分(fēn)析（水(shuǐ)和(hé)空(kōng)气(qì)带(dài)来(lái)的問(wèn)題(tí)：阻礙热(rè)傳遞）
1、冷(lěng)凝水(shuǐ)積存于(yú)設備管(guǎn)道(dào)內(nèi)的能(néng)耗分(fēn)析（疏水(shuǐ)閥）
1kg的蒸汽完全(quán)冷(lěng)凝後(hòu)，就(jiù)会在(zài)同(tóng)樣(yàng)的温(wēn)度(dù)和(hé)壓力下产生(shēng)1kg的冷(lěng)凝水(shuǐ)，高(gāo)效的蒸汽系(xì)統将会重(zhòng)新(xīn)利用(yòng)这些(xiē)冷(lěng)凝水(shuǐ)，如(rú)果(guǒ)不(bù)回(huí)收(shōu)再利用(yòng)这些(xiē)冷(lěng)凝水(shuǐ)，即不(bù)能(néng)节(jié)约成(chéng)本(běn)，同(tóng)时(shí)也影響环(huán)境，整个(gè)系(xì)統缺乏技術(shù)含量(liàng)。
飽和(hé)蒸汽用(yòng)于(yú)加热(rè)後(hòu)，釋放(fàng)出(chū)潛热(rè)（蒸發(fà)焓），这是(shì)蒸汽中(zhōng)所(suǒ)蘊含的絕大(dà)部(bù)分(fēn)能(néng)量(liàng)。而(ér)剩餘在(zài)冷(lěng)凝水(shuǐ)中(zhōng)的一(yī)部(bù)分(fēn)热(rè)量(liàng)称作(zuò)顯热(rè)（水(shuǐ)焓）
舉例：計(jì)算4barg壓力时(shí)，設備所(suǒ)需的蒸汽量(liàng)为(wèi)1000kg/h，也就(jiù)是(shì)说冷(lěng)凝水(shuǐ)排量(liàng)为(wèi)1000kg/h，若疏水(shuǐ)閥出(chū)現(xiàn)堵水(shuǐ)，即冷(lěng)凝水(shuǐ)積存，則会损失多(duō)少(shǎo)热(rè)量(liàng)？
查下面(miàn)蒸汽表(biǎo)得知，4 barg的蒸汽对(duì)應(yìng)温(wēn)度(dù)为(wèi)151.84 ℃，總(zǒng)热(rè)量(liàng)为(wèi)2748.11kJ/kg，其(qí)中(zhōng)能(néng)被(bèi)物(wù)料吸收(shōu)的有(yǒu)效潛热(rè)为(wèi)2107.92 kJ/kg，剩餘冷(lěng)凝水(shuǐ)含有(yǒu)640.19kJ/kg的热(rè)量(liàng)（顯热(rè)），若是(shì)疏水(shuǐ)閥在(zài)正(zhèng)常工作(zuò)，則2107.92 kJ/kg的潛热(rè)全(quán)部(bù)被(bèi)物(wù)料吸收(shōu)，剩下的冷(lěng)凝水(shuǐ)通(tòng)过疏水(shuǐ)閥及(jí)时(shí)排放(fàng)，冷(lěng)凝水(shuǐ)中(zhōng)攜带(dài)的热(rè)量(liàng)通(tòng)过回(huí)收(shōu)系(xì)統送到(dào)鍋(guō)爐水(shuǐ)箱(xiāng)再行循环(huán)利用(yòng)。但是(shì)如(rú)果(guǒ)疏水(shuǐ)閥堵水(shuǐ)，冷(lěng)凝水(shuǐ)積存在(zài)設備管(guǎn)道(dào)內(nèi)，則物(wù)料此(cǐ)时(shí)僅僅能(néng)吸收(shōu)这部(bù)分(fēn)冷(lěng)凝水(shuǐ)的热(rè)量(liàng)640.19kJ/kg，热(rè)效率僅僅为(wèi)蒸汽加热(rè)的30%！ 也就(jiù)是(shì)说如(rú)果(guǒ)需要(yào)把物(wù)料加热(rè)到(dào)規定(dìng)的温(wēn)度(dù)，則需要(yào)的蒸汽量(liàng)=1000*2107.92/640.19=3037 kg/h，是(shì)正(zhèng)常蒸汽加热(rè)的3倍！这樣(yàng)才能(néng)滿足工藝要(yào)求。
總(zǒng)結：因(yīn)为(wèi)冷(lěng)凝水(shuǐ)積存，導致(zhì)額外损失的蒸汽=3037-1000=2037kg/h。因(yīn)此(cǐ)選擇一(yī)款設計(jì)合理(lǐ)、能(néng)夠及(jí)时(shí)連(lián)續排放(fàng)冷(lěng)凝水(shuǐ)的高(gāo)品質(zhì)自(zì)由(yóu)浮球疏水(shuǐ)閥非(fēi)常重(zhòng)要(yào)，推薦使用(yòng)way’s維遠(yuǎn)品牌的自(zì)由(yóu)浮球疏水(shuǐ)閥。
| 絕对(duì)壓力 | 温(wēn)度(dù) | 比容 | 密度(dù) | 比焓 |
| Pressure | Temp | Specific Volume | Density | Specific Enthalpy |
| MPa | ℃ | m3·kg-1 | kg·m-3 | kJ·kg-1 |
| p | t | v’ | v” | p,, | hf | hg | hfg |
| 0.1 | 99.606 | 0.00104315 | 1.69402 | 0.590311 | 417.44 | 2674.95 | 2257.51 |
| 0.3 | 133.53 | 0.00107318 | 0.605785 | 1.65075 | 561.46 | 2724.89 | 2163.44 |
| 0.35 | 138.86 | 0.00107858 | 0.524196 | 1.90768 | 584.31 | 2731.97 | 2147.65 |
| 0.4 | 143.61 | 0.00108356 | 0.462392 | 2.16287 | 604.72 | 2738.06 | 2133.33 |
| 0.45 | 147.91 | 0.00108820 | 0.413900 | 2.41604 | 623.22 | 2743.39 | 2120.16 |
| 0.5 | 151.84 | 0.00109256 | 0.374804 | 2.66806 | 640.19 | 2748.11 | 2107.92 |
| 0.6 | 158.83 | 0.00110061 | 0.315575 | 3.16882 | 670.50 | 2756.14 | 2085.64 |
| 0.70 | 164.95 | 0.00110797 | 0.272764 | 3.66617 | 697.14 | 2762.75 | 2065.61 |
| 0.80 | 170.41 | 0.00111479 | 0.240328 | 4.16099 | 721.02 | 2768.30 | 2047.28 |
| 0.90 | 175.36 | 0.00112118 | 0.214874 | 4.65390 | 742.72 | 2773.04 | 2030.31 |
| 1.00 | 179.89 | 0.00112723 | 0.194349 | 5.14539 | 762.68 | 2777.12 | 2014.44 |
| 1.10 | 184.07 | 0.00113299 | 0.177436 | 5.63584 | 781.20 | 2780.67 | 1999.47 |
| 1.20 | 187.96 | 0.00113850 | 0.163250 | 6.12558 | 798.50 | 2783.77 | 1985.27 |
2、 冷(lěng)凝水(shuǐ)積存于(yú)主(zhǔ)蒸汽管(guǎn)中(zhōng)的能(néng)耗分(fēn)析
如(rú)果(guǒ)主(zhǔ)蒸汽管(guǎn)中(zhōng)夾带(dài)有(yǒu)冷(lěng)凝水(shuǐ)，这会随着蒸汽進(jìn)入(rù)到(dào)設備加热(rè)管(guǎn)內(nèi)。
如(rú)考慮一(yī)个(gè)汽水(shuǐ)換热(rè)器蒸汽側空(kōng)气(qì)膜、冷(lěng)凝水(shuǐ)膜、污垢层(céng)为(wèi)0.2 mm厚，在(zài)水(shuǐ)側水(shuǐ)膜和(hé)污垢层(céng)分(fēn)别为(wèi)0.05mm和(hé)0.1 mm。換热(rè)面(miàn)鋼(gāng)闆的厚度(dù)为(wèi)6 mm。
首先(xiān)，若蒸汽中(zhōng)含水(shuǐ)10%，則热(rè)效率就(jiù)只(zhī)有(yǒu)90%了，若分(fēn)離掉这水(shuǐ)分(fēn)，效率就(jiù)可(kě)提高(gāo)10%。
另(lìng)外水(shuǐ)膜附着在(zài)換热(rè)表(biǎo)面(miàn)後(hòu)，還(huán)会阻止蒸汽傳热(rè)，其(qí)热(rè)阻計(jì)算如(rú)下：
热(rè)阻R=厚度(dù)/導热(rè)系(xì)數=x/k，所(suǒ)以(yǐ)
空(kōng)气(qì)膜的热(rè)阻R1=空(kōng)气(qì)膜厚度(dù)/空(kōng)气(qì)的導热(rè)系(xì)數=0.0002/0.025=0.008
冷(lěng)凝水(shuǐ)膜的热(rè)阻R2=冷(lěng)凝水(shuǐ)膜厚度(dù)/冷(lěng)凝水(shuǐ)的導热(rè)系(xì)數=0.0002/0.4=0.0005
蒸汽側污垢层(céng)的热(rè)阻R3=蒸汽側污垢层(céng)厚度(dù)/污垢的導热(rè)系(xì)數= 0.0002/0.5=0.0004
鋼(gāng)管(guǎn)的热(rè)阻R4=鋼(gāng)管(guǎn)厚度(dù)/鋼(gāng)管(guǎn)的導热(rè)系(xì)數=0.006/50=0.00012
水(shuǐ)側水(shuǐ)膜的热(rè)阻R5=水(shuǐ)側水(shuǐ)膜厚度(dù)/水(shuǐ)膜的導热(rè)系(xì)數=0.00005/0.6=0.00008，
水(shuǐ)側污垢层(céng)的热(rè)阻R6=水(shuǐ)側污垢层(céng)厚度(dù)/污垢的導热(rè)系(xì)數=0.0001/0.5=0.0002
計(jì)算總(zǒng)傳热(rè)系(xì)數的值U1
U1=1/（R1+R2+R3+R4+R5+R6）=1/(0.008+0.0005+0.0004+0.00012+0.00008+0.0002)=108W/(m2·℃)
3. 排除供給(gěi)蒸汽中(zhōng)的冷(lěng)凝水(shuǐ)和(hé)空(kōng)气(qì)
对(duì)于(yú)同(tóng)一(yī)个(gè)換热(rè)器，現(xiàn)在(zài)考慮使用(yòng)汽水(shuǐ)分(fēn)離器将空(kōng)气(qì)和(hé)冷(lěng)凝水(shuǐ)排除。
計(jì)算 U2=1/（R3+R4+R5+R6）=1/(0.0004+0.00012+0.00008+0.0002)=1250W/(m2·℃)
根(gēn)據(jù)U2 可(kě)以(yǐ)看(kàn)出(chū)，在(zài)安(ān)裝(zhuāng)了汽水(shuǐ)分(fēn)離器将蒸汽中(zhōng)的空(kōng)气(qì)和(hé)冷(lěng)凝水(shuǐ)排除後(hòu)傳導系(xì)數比原始的增加了11倍多(duō)。反(fǎn)过来(lái)若不(bù)使用(yòng)汽水(shuǐ)分(fēn)離器，則效率降低(dī)[(1250-108)/1250]*100%=91%
4. 消除蒸汽和(hé)水(shuǐ)側的污垢层(céng)
現(xiàn)在(zài)考慮在(zài)蒸汽側安(ān)裝(zhuāng)过濾器，減少(shǎo)蒸汽側的污垢层(céng)，並(bìng)降低(dī)蒸汽壓力減少(shǎo)水(shuǐ)側的結垢，僅僅剩下鋼(gāng)管(guǎn)和(hé)水(shuǐ)側水(shuǐ)膜。
計(jì)算 U3=1/（R4+R5）=1/(0.00012+0.00008)= 5000W/(m2·℃)
通(tòng)过消除污垢层(céng)，傳热(rè)系(xì)數又增加了4倍。
四(sì)、解(jiě)決方(fāng)法(fǎ)
1、为(wèi)了避免冷(lěng)凝水(shuǐ)造成(chéng)危害，达(dá)到(dào)最(zuì)佳节(jié)能(néng)狀态，保證換热(rè)器高(gāo)效工作(zuò)，尤其(qí)为(wèi)了防止設備的损壞和(hé)事故發(fà)生(shēng)，在(zài)設備運行的任何时(shí)刻(kè)，都應(yìng)當立即排出(chū)所(suǒ)有(yǒu)的冷(lěng)凝水(shuǐ)，建議使用(yòng)設計(jì)合理(lǐ)、能(néng)夠及(jí)时(shí)連(lián)續排放(fàng)冷(lěng)凝水(shuǐ)的高(gāo)品質(zhì)浮球式疏水(shuǐ)閥。
2、对(duì)于(yú)蒸汽主(zhǔ)管(guǎn)應(yìng)每隔30~50m設一(yī)个(gè)疏水(shuǐ)点，並(bìng)配以(yǐ)尺(chǐ)寸(cùn)合适的集水(shuǐ)槽。所(suǒ)有(yǒu)上(shàng)升(shēng)管(guǎn)的底部(bù)都必須疏水(shuǐ)。
3、主(zhǔ)管(guǎn)线安(ān)裝(zhuāng)高(gāo)效的汽水(shuǐ)分(fēn)離器。（如(rú)上(shàng)图(tú)）
4、每次(cì)停機(jī)後(hòu)必須人(rén)工排放(fàng)冷(lěng)凝水(shuǐ)。
5、正(zhèng)确設計(jì)和(hé)安(ān)裝(zhuāng)管(guǎn)道(dào)和(hé)閥門(mén)，这是(shì)至(zhì)關(guān)重(zhòng)要(yào)的，将有(yǒu)助于(yú)系(xì)統在(zài)使用(yòng)壽命內(nèi)安(ān)全(quán)運行，並(bìng)發(fà)揮出(chū)最(zuì)佳的热(rè)力性(xìng)能(néng)。
