提出汽液兩相流疏水器的正確選擇及安裝使用建議 

      自從產業革命以來，蒸汽已被廣泛地應用在各工業部門，特別在石化、化工、紡織、輕工、電力等行業，都大量地使用蒸汽。及時排除蒸汽系統中的凝結水、減少蒸汽的泄漏; 提高蒸汽使用設備的熱效率等問題。得到了各部門的普遍重視，蒸汽汽液兩相流疏水器就是解決這些問題的主要裝置。汽液兩相流疏水器也稱疏水閥，也稱自動排液器，它是用在蒸汽加熱設備或蒸汽輸送管網上，起自動阻汽排水作用的裝置。汽液兩相流疏水器的正確選擇、安裝使用直接影響到蒸汽系統的安全運行和節能工作的好壞。
      神美公司具有十七套大型石油化工裝置的國家特大型企業，其蒸汽用熱設備眾多，式樣各異。各種類型的蒸汽用熱設備和蒸汽管網，對它們所需的蒸汽疏水系統一汽液兩相流疏水器的要求也就不同。任何一種型式和種類的汽液兩相流疏水器都不是萬能的，因此為了選擇和安裝使用合適的汽液兩相流疏水器，以滿足用汽設備和蒸汽管網對汽液兩相流疏水器的要求，首先必須了解汽液兩相流疏水器的分類與工作原理。
汽液兩相流疏水器的分類與工作原理
      汽液兩相流疏水器按工作原理一般可分為三種類型: 機械型、熱靜力型、熱動力型。詳見表1。
      目前共有汽液兩相流疏水器約24000個，其中烯烴廠"3400個，芳烴廠*5500個。采用的汽液兩相流疏水器型式有自由浮球式、倒吊桶式、雙金屬式、膜盒式、孔板式等。
汽液兩相流疏水器的正確選擇
      選擇汽液兩相流疏水器時，不能單純從最大排放量選擇，應特別注意:“絕不允許只根據管徑大小來套用汽液兩相流疏水器”。而必須根據汽液兩相流疏水器選擇原則并結合凝結水系統的具體情況來選用。般情況下，應按以下三個方面選用。
      首先根據加熱設備和對排出凝結水的要求，選擇確定汽液兩相流疏水器的型式。
      對于要有最快的加熱速度，加熱溫度控制要求嚴的加熱設備,需保持在加熱設備中不能積存凝結水，只要有水就得排，則選擇能排飽和水的機械型汽液兩相流疏水器為最好。因為它是有水就排的汽液兩相流疏水器，能及時消除設備中因積水造成的不良后果，迅速提高和保證設備所要求的加熱效率。
      對于有較大的受熱面，對加熱速度、加熱溫度控制要求不嚴的加熱設備，可以允許積水，如: 蒸汽采暖疏水、工藝伴熱管線疏水等。則應選用熱靜力型汽液兩相流疏水器。
      對于中低壓蒸汽輸送管道，管道中產生的凝結水必須迅速完全排除，否則易造成水擊事故。蒸汽中含水率提高，使蒸汽的溫度降低，滿足不了用汽設備工藝要求。因此，中低壓蒸汽輸送管道選用機械型汽液兩相流疏水器。
      總之，必須根據加熱設備和用途，對汽液兩相流疏水器型式進行合理選擇。詳見表2。
      其次根據用汽設備的最高工作壓力、最高工作溫度，確定汽液兩相流疏水器的公稱壓力、閥體材質;確定汽液兩相流疏水器的連接方式、安裝方式等。
      汽液兩相流疏水器的公稱壓力一般分為:0.6Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、0.6Mpa,2.5Mpa、4.0Mpa.5.OMpa在選用時，汽液兩相流疏水器的公稱壓力不能低于蒸汽使用設備的最高工作壓力。同時，根據汽液兩相流疏水器公稱壓力、最高工作溫度、安裝環境等選定閥體的材料。公稱壓力S1.0Mpa,選用鑄鐵或碳素鑄鋼; 公稱壓力> 1.OMpa,選用碳素鑄鋼或合金鑄鋼。
      汽液兩相流疏水器的最高工作溫度根據蒸汽使用設備所使用的蒸汽來確定,選擇時應不低于使用蒸汽的溫度。
      汽液兩相流疏水器有臥式和立式兩種安裝方式，它是由管線與汽液兩相流疏水器的連接位置來確定。汽液兩相流疏水器的連接方式有螺紋、法蘭、焊接、對夾等，必須根據汽液兩相流疏水器的最高工作壓力、最高工作溫度及蒸汽使用設備相應連接部分要求來確定。
      最后根據排水量的大小，選擇確定汽液兩相流疏水器的性能參數。
      除汽液兩相流疏水器的壓力、溫度等參數應與所使用的設備條件相匹配外，汽液兩相流疏水器各種壓差下的排水量，則是選擇汽液兩相流疏水器的一個重要因素。如果所選用安裝的汽液兩相流疏水器排水量太小，就不能及時排除已到達該汽液兩相流疏水器的全部凝結水，使凝結水受阻倒流，最終將造成堵塞，使設備加熱效率顯著降低。相反，選用排量太大的汽液兩相流疏水器將導致閥門關閉件過早的磨損和失效。隨著閥體增大，其制造成本也將增大，不經濟。因此，對設備或管道內產生的凝結水量，必須正確的測定或根據計算式求出，為正確選用汽液兩相流疏水器提供條件。
      所以，在確定汽液兩相流疏水器的排水量時，應根據各種用汽設備的特點、汽液兩相流疏水器的排放形式來確定“安全系數K”。一般應按下式計算:
      汽液兩相流疏水器的每小時排水量= 設備或管道每小時產生的凝結水量X安全系數K
      設備每小時產生的凝結水量即是設備每小時的蒸汽消耗量。安全系數K，不是理論上所規定，也不是能通過計算求得的,而是從經驗中得出的數據。安全系數K的確定，其影響因素主要有兩方面:一方而是汽液兩相流疏水器的排水性能。由于目前汽液兩相流疏水器對系統壓差、流量變化的適用能力有限，且生產廠商為用戶提供的汽液兩相流疏水器容量都是以每小時的連續排放量表示的，而實際上大部分情況下汽液兩相流疏水器都是間斷排放的。另一方而是蒸汽使用設備的種類。蒸汽使用設備不同，其運轉過程中凝結水生成的負荷特性也不同。要考慮蒸汽使用設備在啟動時凝結水大量生成和正常運行時其凝結水排水量的變化情況; 同時還應考慮設備是連續運行或是間斷運行等不同情況。如果排水特性變化大，又是間斷運行的設備，那么安全系數要選取偏大，反之則取偏小為好。綜合各方面因素，對不同的蒸汽使用設備建議分別取安全系數K=2~4。詳見表3。
舉例: 換熱器蒸汽耗量200Kg/h,蒸汽壓力0.3Mpa,溫度160"C,凝結水不回收。選擇確定汽液兩相流疏水器的型號。
      1、確定選擇汽液兩相流疏水器的種類: 根據已知條件，選擇機械型汽液兩相流疏水器或熱靜力型汽液兩相流疏水器較好。T= 160"C,汽液兩相流疏水器公稱壓力確定為1.OMpa、根據P=0.3Mpa,
      2、6Mpa均可。連接方式選擇法蘭、螺紋均可。閥體材料灰鑄鐵或1.碳素鑄鋼。
      3.汽液兩相流疏水器前的壓力一進換熱器蒸汽壓力0.3Mpa一換熱器阻力0.02Mpa=0.28Mpa,汽液兩相流疏水器后壓力=0Mpa,汽液兩相流疏水器前后壓差=0.28Mpas根據已知條件，選擇安全系數K=3,則汽液兩相流疏水器排水量=3X200=600Kg/h.查產品樣本:
      (1)選甘肅920廠自由浮球式汽液兩相流疏水器: UF05-A或CS41H-16C,DN20；雙金屬汽液兩相流疏器:TB11,DN20。
      (2)選南京流體工程機械廠自由浮球式汽液兩相流疏水器: FZB.S 16H一4B 或FZB.S 10H-4B,DN20。
汽液兩相流疏水器的安裝：
      個即使性能完美、制造精良的汽液兩相流疏水器，如果安裝使用不當，同樣也達不到預期的效果。單獨的汽液兩相流疏水器是很難達到阻汽排水作用的，它需要有輔助裝置配合。汽液兩相流疏水器的輔助裝置并不是一律要求件件必備，而是根據具體條件選用必需的。4.1完整的疏水裝置見圖1:
      當凝結水排至大氣時，后切斷閥、檢查閥、止回閥可不設置。
      若汽液兩相流疏水器本體內已帶過濾器，過濾器可不設置。如: 自由浮球式汽液兩相流疏水器。
      若汽液兩相流疏水器后的凝結水管高于汽液兩相流疏水器，或有幾組疏水裝置共有一根凝結水管，常需裝設止回閥。若汽液兩相流疏水器本身能起止回作用，也不設止回閥。如: 熱動力型汽液兩相流疏水器。4.2 疏水裝置應盡量靠近加熱設備或蒸汽總管，以免產生“蒸汽阻塞”。
      汽液兩相流疏水器不能串聯安裝，可以并聯安裝。如: 使用大規格的汽液兩相流疏水器且其安裝困難時，可以采用幾個小型汽液兩相流疏水器并聯安裝，見圖2。每個設備的疏水應各自獨立安裝疏水裝置，見圖3。
4.4一般機械型汽液兩相流疏水器只能安裝在水平管路上，恒溫型、熱動力型汽液兩相流疏水器可水平，也可垂直安裝。汽液兩相流疏水器應安裝在檢修方便的地方，并盡可能集中排列。
      關于汽液兩相流疏水器采購、節能管理的建議5.1汽液兩相流疏水器的采購
      探討了汽液兩相流疏水器的正確選用、正確安裝,由于我國對汽液兩相流疏水器的制造尚未完全標準化，各制造廠汽液兩相流疏水器的型號尚未統一，給設計、采購汽液兩相流疏水器帶來很大的不便。因此，采購質量好、價格合理和交貨及時的汽液兩相流疏水器制造廠商顯得尤為重要。
      汽液兩相流疏水器的使用量大，按汽液兩相流疏水器壽命二年計，每年的汽液兩相流疏水器更換量達16000套。此汽液兩相流疏水器并非損壞，只是其易損件消耗，建議神美有關單位可利用已有設施，自辦閥門修理廠。只需增建如閥門、汽液兩相流疏水器校驗臺等專用工具，投資幾十萬元即可。其主要職能: 閥門易損件的生產，閥門檢修，閥門的校驗，廢舊閥門的回收等，也可有關廠家聯合。這樣，既能減少閥門采購量，降低生產成本，又能保證質量，增收節支。
汽液兩相流疏水器的節能管理
      為保證汽液兩相流疏水器的正常使用，提高汽液兩相流疏水器的使用可靠性，達到節約蒸汽的目的，神美公司必須建立汽液兩相流疏水器使用管理制度和操作規程。若汽液兩相流疏水器的漏汽率減少0.5%，神美公司蒸汽耗量將減少約5 噸/時，可見其節能管理的重要性。因此，各汽液兩相流疏水器使用單位必須設有專門的維護管理班組，并應配各懂行的技術人員。建立汽液兩相流疏水器管理臺賬，設置汽液兩相流疏水器檢查臺或校驗臺。定期對汽液兩相流疏水器進行檢查維修。
疏水閥選型條件
1.疏水閥的疏水量:
      選用疏水閥時，必須按設備每小時的耗汽量乘以選用倍率2 -3 倍為最大凝結水量，來選擇疏水閥的排水量。才能保證疏水閥在開車時能盡快排出凝結水，迅速提高加熱設備的溫度。疏水閥排放能量不夠，會造成凝結水不能及時排出，降低加熱設備的熱效率。(當蒸汽加熱設備剛開始送汽時，設備是冷的，內部充滿空氣，需要疏水閥把空氣迅述排出，再排大量低溫凝結水，使設備逐漸熱起來，然后設備進入正常工作狀態。
      由于開車時，大量空氣和低溫凝結水，較低的入口壓力，使疏水閥超負荷運行，此時疏水閥要求比正常工作時的排水量大，所以按選用倍率2 -3 倍來選擇疏水閥。)
2.疏水閥的工作壓差:
      選用疏水閥時，不能以公稱壓力選疏水閥，因為公稱壓力只能表示疏水閥體殼承受壓力等級，疏水閥公稱壓力與工.作壓力的差別很大。所以要根據工.作壓差來選擇疏水閥的排水量。工作壓差是指疏水閥前的工作壓力減去流水閥出口背壓的差值。硫水閥后背壓計算方式是: (當疏水閥后凝結水排入大氣時，疏水閥的出口背壓為零。如果把疏水閥排出的冷凝水集中回收，此時，疏水閥的出口背壓是回水管的阻力、回水管抬升高度、二次蒸發器(回水箱) 內壓力三者之和。)
3.機械型疏水閥的閥座號:
      機械型疏水閥按不同的工.作壓差段，分成多種規格閥座孔徑的“閥座號”，每個工作壓差段與“閥座號”組成一條坐標曲線的排水量，不同“閥座號”的疏水量有很大差別。機械型流水閥應根據工藝條件的最高工作壓差和最大排水量兩者相對應的坐標曲線來選合適的“閥座號”。不能以公稱壓力來定”閥座號”，如果選錯“閥座號”，有可能出現疏水閥不工作或設備存水，影響設備正常運行。
4.疏水閥的工作溫度:
      選用疏水閥時，要根據管道燕汽最高溫度來選擇能滿足工藝條件要求的疏水閥。管道蒸汽最高溫度超過公稱壓力相對應的飽和蒸汽溫度稱為過熱蒸汽，在過熱蒸汽管道選擇疏水閥時，應選用高溫高壓過熱蒸汽專用疏水閥。
5.疏水閥的連接尺寸:
      疏水閥的工藝條件決定以后，根據疏水閥前后的工.作壓差，疏水量和“閥座號”，按疏水閥制造廠家的技術參數來選擇疏水閥的規格尺寸。(不能按設備連接尺寸隨便選配同樣尺寸的疏水閥，疏水閥的連接口徑不能代表疏水量的大小，同一種口徑的疏水閥，疏水能力可能差別很大; 所以選用疏水閥時必須根據設備的工藝條件，參照疏水閥制造廠“家提供的參數來選配疏水閥才是正確的選擇。)