探讨蒸汽管道安装汽水分离器的意义

➤ 一、湿蒸汽是怎么产生的？

          会导致什么问题？

湿蒸汽就是指含有水分的蒸汽，就是蒸汽中含有悬浮的小液滴。

湿蒸汽中水分主要来源于：

1、工厂自有锅炉生产的蒸汽：

A、不正确的锅炉水处理和短时间的峰值负荷会引起汽水共腾，锅炉水会被携带进入蒸汽主管；

B、蒸汽锅炉运行压力长期低于设计工作压力会导致蒸汽带水。

2、热电厂集中供热：大型电厂一般是生产高温高压的过热蒸汽，经过减温减压站变成饱和蒸汽后再送到各个用户使用，减温过程中往蒸汽主管内喷了大量的冷却水降温，所以蒸汽中含水就很多，尤其是末端用户，甚至距离电厂远至10公里以上，长距离输送热损失会产生更多冷凝水，并被蒸汽携带；

3、蒸汽发生器机组（也能热源机、热水机等）生产的蒸汽：因蒸汽空间较小等设备结构原因造成的蒸汽中含水比较多。

基于以上这些原因，蒸汽达到用汽点会相对较湿，也就是说蒸汽的干度较低。

湿蒸汽中水分会导致的问题：

1、因为水的密度远大于蒸汽密度，蒸汽流速一般为30m/s，也就是108公里/小时，相当于汽车速度，所以湿蒸汽中的水分将会导致管道内严重的水锤、震动和噪音，会对下游的阀门内部件造成汽蚀和冲蚀，腐蚀管道，会影响后面的减压阀和控制阀的正常运行；

2、由于蒸汽中水分的存在降低了蒸汽的热焓，同时由于水滴携带很多杂质，也导致管道和换热设备表面形成污垢，因此而降低设备的换热效率，影响产品质量，也会导致设备更易损坏。

3、蒸汽中的水分会增加蒸汽冷凝时形成的冷凝水膜，产生额外的传热阻力，降低换热效率。

➤ 二、怎样分离出湿蒸汽中的水分？

鉴于上述分析，分离出湿蒸汽中的水分，就显得非常重要、非常有意义了，而安装汽水分离器就是专门解决这个问题的！

很多人可能有一个误解，认为在管道上安装了高端的疏水阀，就能把水分离掉，其实不然！因为：

1、虽然疏水阀可以去除蒸汽中大部分水分，但只能排除已经形成的液态冷凝水，并不能分离出悬浮在蒸汽中的气态水分（液滴），而这些液滴最终将全部以水膜层的形态附着于换热器管道上，由附表可看出这些水膜对换热器效率的降低有多大影响，因此很多工况仅仅安装疏水阀是不够的。为分离掉这些悬浮液滴，需要在蒸汽管道上安装汽水分离器。

2、汽水分离器可极大地提高蒸汽品质，极力建议选用广州维远回旋式+挡板式二合一的汽水分离器，分离效率高达98%以上！极大地提高了蒸汽品质，提高热效率。（汽水分离器底部需要连接一组浮球式疏水阀，不能用热动力圆盘式疏水阀）

➤ 三、哪些工况需要安装汽水分离器？

1、流量计前端：主要是为了计量准确，在外购蒸汽的流量计前面，增加一个汽水分离器，既可以保护流量计免受冲蚀汽蚀，也可以使计量更加准确，保证双方都不吃亏！

 

2、蒸汽总管和车间蒸汽主管或分支管：提高输送效率，消除水锤和震动；

 

3、减压阀前端：蒸汽减压阀最怕进水，一旦有水进入，会导致减压阀失效，因此建议在每个减压阀前面加装汽水分离器；

 

4、控制阀前端，尤其是用作蒸汽调压（减压）的控制阀前端：虽然控制阀没有减压阀那么娇气，但是如果经常进水，冲蚀和汽蚀也会导致内部件容易损坏，精度也降低。

 

5、关键设备进汽管上：（如果条件允许，应该每台用蒸汽的设备前都要装汽水分离器）

A、用直接蒸汽的设备前：如粮油行业的DTDC、蒸炒锅、汽提塔、脱臭塔、脱色工段的阿玛过滤机等；饲料行业的制粒机和膨化机调质器（保证水分）；

B、特殊工艺：比如真空喷射泵蒸汽系统，如果蒸汽中含水会引起真空波动，甚至会抽不起真空，特别是第一级泵拉瓦尔喷嘴喉径很小，对蒸汽品质要求极高，含微量水分都可能引起喷嘴的冰塞，造成开第一级喷射器真空度反而下降或没有作用的问题！！！

C、特殊设备：如轮胎橡胶行业的硫化机，若蒸汽中含水，造成硫化机上下模具温度不均匀，不同部位的温度相差很大，造成轮胎胶料硫化速度不同，硫化程度不一，导致轮胎质量没有保证甚至报废。

6、大型换热设备：如蒸发器、喷雾干燥器、烘干机等，可提高换热效率，节能，因为蒸汽含水其热焓值就降低了，水滴中携带的杂质也会在加热盘管表面结垢，降低换热效率，影响升温速度和生产效率，设备寿命也会缩短。

7、减温站后蒸汽管道、蒸汽发生器蒸汽总管---会产生大量的水，必须通过汽水分离器及时排除。

8、压缩空气主管：空气中含水，会导致车间很多使用压缩空气驱动的电气设备和气动阀门产生不可预估的故障，严重影响生产，甚至停工。

➤ 四、使用汽水分离器的节能计算

加装汽水分离器后，那到底能节能多少呢？

1、蒸汽的干度，定义：每千克湿饱和蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数。

在一定压力下的沸点温度产生的蒸汽称为干饱和蒸汽，此时干度为1。但实际应用中很难产生100%的干蒸汽，通常都带有一定量的水滴。如果蒸汽中含有10%质量的水分，则蒸汽为90%的干度，即蒸汽干度为0.9。因此实际的湿蒸汽蒸发焓不是蒸汽表上所显示的hfg，而为干度x和hfg的乘积：

实际蒸发焓 = 蒸发焓 × 干度 

蒸汽含水越多，越湿，即干度越低，它的比容，比热和比熵就越低，因此，实际应用中，我们都想尽办法要尽量得到接近100%干燥的饱和蒸汽，这对于提高加热效率是非常重要的。 

B、节能计算举例：（蒸发焓参见下表）

• 若上游湿蒸汽的干度为0.92~0.93，压力为6barg，使用广州维远二合一汽水分离器后干度提高到0.98，相当于提高了5%，那么：
• 分离前湿蒸汽的蒸发焓=2066*0.93=1921kJ/kg，实际总热焓值=697+1921=2618kJ/kg
• 分离后蒸汽的蒸发焓=2066*0.98=2025kJ/kg，实际总热焓值=697+2025=2722kJ/kg
• 节约的热量=104kJ/kg，节能比例=104/2066=5%
• 如某工厂从电厂购蒸汽按1吨蒸汽200元（广州上海需要300元/吨），用汽量10t/h，那一天用蒸汽240吨计算，
• 没装汽水分离器前买蒸汽费用=200*240=48000元，
• 安装汽水分离器后：用汽量只要240*（1-5%）=228吨，买蒸汽费用=200*228=45600元，
• 每天少花2400元，一个月可以少花2400*30=72000元。

由此可见，如果条件允许，在蒸汽管道上加装汽水分离器，节能经济效益是非常可观的！！！

条件不允许，那我们应该积极创造条件加以改善。