蒸汽的流向 冷凝水产生的波峰
冷凝水产生 的波峰撞击管壁
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(2).蒸汽阀门安装及管道安装错误
a.蒸汽管道过滤器安装错误 如在水平的管路上装蒸汽用过滤器,如左图所示,会在运行非常短的
时间后,在其过滤网的突出部分就会充满水,只有 在水面上很少的过滤网继续运行。这样安装会减少蒸汽流量并且形成水击。 蒸汽过滤器正确安装为侧装。
蒸汽系统知识培训 杨村
蒸汽控制系统介绍 目录 • 第一部分 蒸汽系统经常出现的故障分析 • 第二部分 蒸汽系统原理
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蒸汽输送经常出现异常的现象及其成因
• 一.水锤
1.蒸汽管道冷凝水产生的原因 (1).保温 (2).长度 (3).自身压力变化
2.蒸汽管道水锤产生的原因 (1).蒸汽流速过快,冷凝水受到蒸汽流速的影响,导致冷凝水像海浪 一样产生波峰.。当管道上升或拐弯时,波峰撞击管壁导致水锤。
例：蒸汽管道经过复杂的地形，标高不断发生变化。 这时蒸汽管线要上升，但随着蒸汽冷凝变成水，冷凝水会向下自
流，会与蒸汽流向相反，导致蒸汽管路有反向力产生水锤。 在管路当中任何低点或拐弯处都应加装疏水井，建议在实际的管
道安装中，如下图所示。
蒸汽管路
冷凝水回路
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水锤
(4).锅炉运行压力低于管路设计压力 “设备是低压设备，用多少压力，锅炉就烧多少压力，不用原先设计的减压设备，
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隔热罩 防 气 锁 碟 片 螺 纹， 法 兰， 焊 接连接 可选排污阀
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热动力疏水阀
公称通径为15、20、25毫米，结构简单，造价底，能耐水锤、不怕冷冻， 可制成高压型，用途最为广泛的其中之一。允许压差范围为0.25至42巴，但 其排水是间断的，不适合背压过高和连续排水的工况。
过滤器错误的安装方式
蒸汽
蒸汽
冷凝水
过滤网
冷凝水
b.蒸汽管道安装错误
当蒸汽口径改变时,应该采用异型接头（偏心变径）。如果采用同 心变径,会在变径接口处积水,形成水阻导致水锤和蒸汽流量变小。
不正确的安装方式
正确的安装方式
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(3).蒸汽管道爬升
(3).蒸汽管道爬升 随着生产的需要，有时蒸汽管路爬升，需要越过小山坡或障碍物。
立排水点。在设计中自然形成的任何低点都应设立类似的排水点。例如：管道 爬升；管道下降和直角拐弯处等。但在实际情况，应考虑到设备初期的投资和 设备的长期维护可延长排水点，最好不要超过80米，并且在设备前端加装汽水 分离器等大功能主管道排水设施。
排水点的构造是很重要的。 在一根大口径管上焊一根15毫米或20毫米的小管来排水的做法是常犯的错误， 这样排水是绝对无用的。就像汽车在公路上跑，路上有一个小坑，汽车的速度 很快，面对小坑一掠而过。同样，蒸汽的流速很快，推着冷凝水经过小管时只 有非常小的一部分水从排水管排出。
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疏水设备
疏水设备 唯有设计大口径排水才能充分的排水，理想的做法是使排水井 的直径和母管的直径相同。但实际上对100毫米口径以下的主管采 用相同的直径。为了节约用地允许在150毫米的管线上采用100毫米 的排水管，200毫米的管线上采用150毫米的排水管，依此类推。
设计图如下：
蒸汽
热动力疏水器
截止阀
下图为蒸汽主管道末端疏水。
蒸汽主管道末端
热动力疏水器
止回阀
截止阀
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4.蒸汽支管设计 当蒸汽主管分出几条支路时，应采用“管道上勾管”，这样可以
防止冷凝水进入蒸汽设备，保证当设备开启时压力不会有太大变化， 能够防止水锤的产生。
下图为蒸汽支管设计图。
蒸汽支管
蒸汽主管
蒸汽主管里的冷凝水
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5.疏水器的选择 (1).疏水器的种类
通常情况下，蒸汽系统设备应是“高压输送低压使用”,是按照锅炉的额定压力 进行输送,到设备前在进行减压。这样，锅炉可通过较小口径的蒸汽主管输送较干燥 的蒸汽，所以在较长的管路中它的投资较小。若在已建好的管路中可减少产生的水锤 及提高蒸汽的输送量，大大缓解下游蒸汽量不足的现象。
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如何防止水锤
1.蒸汽管道疏水构造的设计 根据实验证明，任何蒸汽主管排水的最佳位置是平均间隔为40~50米应该设
止回阀
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2.汽水分离器的使用
有些大型用户为了减少管路的初期投资和管路的维护，在管路进厂之前和设备之前 安装了汽水分离器。汽水分离器的作用是使蒸汽管道中的冷凝水从管道中分离，提高 蒸汽的品质，增加蒸汽设备的换热效率。节省蒸汽使用量。可以减少因冷凝水引起的 水锤。也可以降低冷凝水对蒸汽设备的冲蚀。与主管道疏水装置相比其优点主要是： 减少人员在恶劣的环境下进行设备的检修和日常维护。疏水器应采用大排量型号，例 如浮球式疏水器，但在室外安装时应做保温已避免设备的冰冻损坏。注意，安装了汽 水分离器并不代表就不安装主管道疏水装置，只是可以延长疏水装置的间距。汽水分 离器组最好采用如下图的布置。
总共有五种疏水阀： 1) 热动力式 2) 波纹管恒温（热静力）式 、 3) 双金属式、 4) 浮球式、 5) 倒吊桶式。 其中浮球式疏水阀分为2种：半浮球式（性能较好） 、 自由浮球 式。
(2).各种疏水器的工作原理 (实物对照）
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• 1) 热动力式
• 热动力式疏水器的结构图
硬质不锈钢碟片
三孔冷凝水出口 内置不锈钢 过 滤网 涂镍表面
这样做可以吗？”回答是否定的时，锅炉水表面会产
生更多的自由水滴，所以有更大可能输送湿蒸汽。湿蒸汽会导致蒸汽带水严重，在流 速快时会对管路及阀门表面产生冲蚀，减少管路及阀门的使用寿命；更重要的是降低 蒸汽设备的换热效率，例如一个水箱需要加热，正常需要蒸汽量为500公斤，20分钟 加热完成，但在换热效率低时可能需要的蒸汽量为700公斤，要30分钟加热完成。由 此可见，要想节省能源就需要提高蒸汽压力或加汽水分离器。
变径
截止阀 排气阀
汽水分离器系统
汽
蒸汽
水
分
离
器
变径
蒸汽
疏水阀组
浮球疏水阀
截止阀
过滤器
止回阀
冷凝水
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3.蒸汽主管道末端疏水 在蒸汽管道末端不应直接连到蒸汽设备，最好接出一段疏水井把
冷凝水排出。如果末端直接连到蒸汽设备，那么，管道末端的冷凝水 全都会进入设备，造成设备压力不够换热量不足。流量加大促使流速 加快，很容易形成水锤，促使蒸汽设备损坏。