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1、蒸汽系统知识培训目录 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2一.水锤 31. 1.蒸汽管道冷凝水产生的原因蒸汽管道冷凝水产生的原因(1).(1).保温保温 (2).(2).长度长度 (3).(3).自身压力变化自身压力变化2. 2.蒸汽管道水锤产生的原因蒸汽管道水锤产生的原因(1).(1).蒸汽流速过快蒸汽流速过快, ,冷凝水受到蒸汽流速的影响冷凝水受到蒸汽流速的影响, ,导致冷凝水像海浪导致冷凝水像海浪一样产生波峰一样产生波峰. .。当管道上升或拐弯时。当管道上升或拐弯时, ,波峰撞击管壁导致水锤。波峰撞击管壁导致水锤。4(2). (2).蒸汽阀门安装及管道安装错误蒸
2、汽阀门安装及管道安装错误a. a.蒸汽管道过滤器安装错误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在水平的管路上装蒸汽用过滤器, ,如左图所示如左图所示, ,会在运行非常短的时间会在运行非常短的时间 后后, ,在其过滤网的突出部分就会充满水在其过滤网的突出部分就会充满水, ,只有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并且形成水击 。蒸汽过滤器正确安装为侧装蒸汽过滤器正确安装为侧装。 b. b.蒸汽管道安装错误蒸汽管道安装错误当蒸汽口径改变时当蒸汽口径改变时, ,应该采用异型接头（偏心变径）。如果采用同
3、应该采用异型接头（偏心变径）。如果采用同 心变径心变径, ,会在变径接口处积水会在变径接口处积水, ,形成水阻导致水锤和蒸汽流量变小形成水阻导致水锤和蒸汽流量变小。 5(3). (3).蒸汽管道爬升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 。例：蒸汽管道经过复杂的地形，标高不断发生变化。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。流，会与蒸汽流向
4、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。道安装中，如下图所示。一.水锤 6(4). (4).锅炉运行压力低于管路设计压力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，这样做可以吗？压设备，这样做可以吗？” ”回答是否定的。回答是否定的。在操作上是可以的，但在系统运行上是不可行的。当压力低时，锅炉水在操作上是可以的，但在系统运行上是不可行的。当压
5、力低时，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，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， 正常需要蒸汽量为正常需要蒸汽量为500500公斤，公斤，2020分钟加热完成，但在换热效率低时可能需要分钟加热完成，但在换热效率低时可能需要 的蒸汽量为的蒸汽量为700700公斤，要
6、公斤，要3030分钟加热完成。由此可见，要想节省能源就需要分钟加热完成。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。提高蒸汽压力或加汽水分离器。 通常情况下，蒸汽系统设备应是通常情况下，蒸汽系统设备应是“ “高压输送低压使用高压输送低压使用” ”, ,是按照锅炉的额是按照锅炉的额 定压力进行输送定压力进行输送, ,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，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所以在较长的管路中它的投资较小。若在已建好的若在已建好的 管路中可减少产生的水锤及提高蒸汽的输
7、送量，大大缓解下游蒸汽量不足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 现象现象。 二.如何防止水锤 71. 1.蒸汽管道疏水构造的设计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平均间隔为 40504050米应该设立排水点米应该设立排水点。在设计中自然形成的任何低点都应设立。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实际情况，应
8、考虑到设备初期的投资和设备的长期维护可延长排水 点，点，最好不要超过最好不要超过8080米米，并且在设备前端加装汽水分离器等大功能，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。主管道排水设施。排水点的构造是很重要的排水点的构造是很重要的。 在一根大口径管上焊一根在一根大口径管上焊一根1515毫米或毫米或2020毫米的小管来排水的做法是常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，蒸汽的流一个小坑，汽车的速度很快，面对小坑一掠而过。同样
9、，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。出。8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。但实际上对的直径和母管的直径相同。但实际上对100100毫米口径以下的主管采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用相同的直径。为了节约用地允许在150150毫米的管线上采用毫米的管线上采用100100毫米毫米 的排水管，的排水管，200200毫米的管线上采用毫米的管线上采用150150毫米的
10、排水管，依此类推。毫米的排水管，依此类推。设计图如下：设计图如下： 92. 2.汽水分离器的使用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，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，提高提高 蒸汽的品质，增加蒸汽设备的换热效率蒸汽的品质，增加蒸汽设备的换热效率。节省蒸汽使用量。可以。节省蒸汽使用量。可以减少减少因冷凝水引起的因冷凝水引起的 水锤水锤。也可以降低冷凝水对蒸汽设备的冲蚀
11、。与主管道疏水装置相比其优点主要是：。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。疏水器应采用大排量型号，例 如如浮球式疏水器浮球式疏水器，但在室外安装时应做保温已避免设备的冰冻损坏。注意，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。汽水分 离器组最好采用如下图的布置。离器组最好采用如
12、下图的布置。 103. 3.蒸汽主管道末端疏水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。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，促使蒸汽设备损坏加快，很容易形成水锤，促使蒸汽设备损坏。下图为蒸汽主管道末端疏水。下图为蒸汽主管道末端疏水。114. 4.蒸汽支管设计蒸汽支管设计当蒸汽主管
13、分出几条支路时，应采用当蒸汽主管分出几条支路时，应采用“ “管道上勾管管道上勾管” ”，这样可以防，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。够防止水锤的产生。下图为蒸汽支管设计图。下图为蒸汽支管设计图。125. 5.疏水器的选择疏水器的选择(1).(1).疏水器的种类疏水器的种类总共有五种疏水阀：总共有五种疏水阀：1) 1) 热动力式热动力式2) 2) 波纹管恒温（热静力）式波纹管恒温（热静力）式 、3) 3) 双金属式、双金属式、4) 4) 浮球式、浮球式、5) 5) 倒吊桶式。倒
14、吊桶式。其中浮球式疏水阀分为其中浮球式疏水阀分为2 2种：半浮球式（性能较好）种：半浮球式（性能较好） 、 自由浮球 式。 (2).(2).各种疏水器的工作原理各种疏水器的工作原理 ( (实物对照）实物对照）1) 热动力式热动力式疏水器的结构图13隔 热 罩防 气 锁 碟 片螺 纹， 法 兰， 焊 接 连 接可 选 排 污 阀硬 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123414热动力疏水阀的性能对比表热动力疏水阀的性能对比表 名称名称优优 点点 缺缺 点点 冷凝水排放特征冷凝水排放特征 热热 动动 力力 疏疏 水水 阀阀 1. 1.结构结实
15、、简单结构结实、简单, ,寿命长寿命长; ;2. 2.操作压力范围大操作压力范围大, ,不需要调整不需要调整 疏水阀疏水阀; ;3. 3. 抗水锤、振动、腐蚀、抗冰抗水锤、振动、腐蚀、抗冰 冻冻, ,可适应过热蒸汽可适应过热蒸汽; ;4. 4.只有一个活动部件只有一个活动部件- -不锈钢盘不锈钢盘 片片, ,操作可靠操作可靠, ,维修少维修少, ,同时盘片还同时盘片还 有止回作用有止回作用; ;5. 5.根据其特有声音就可判断工根据其特有声音就可判断工 作是否正常作是否正常. .1.1.过低的进口压力过低的进口压力 和过高的背压将使疏和过高的背压将使疏 水阀无法工作水阀无法工作; ;2. 2.
16、暴露在低温环境暴露在低温环境 下下, ,易造成阀门开关频易造成阀门开关频 繁繁, ,减少寿命减少寿命, ,需加隔需加隔 热罩热罩; ;3. 3.如阀门不含排空如阀门不含排空 装置装置, ,则容易发生气阻则容易发生气阻. .喷排式喷排式, ,在每次排水的在每次排水的 间隔时间内阀门是关闭间隔时间内阀门是关闭 的的. . 热动力疏水阀热动力疏水阀公称通径为公称通径为1515、2020、2525毫米，结构简单，造价底，毫米，结构简单，造价底，能耐水锤、不怕冷冻，能耐水锤、不怕冷冻， 可制成高压型可制成高压型，用途最为广泛的其中之一。允许压差范围为，用途最为广泛的其中之一。允许压差范围为0.250.25至至4242巴，巴，但但 其排水是间断的，不适合背压过高和连续排水的工况其排水是间断的，不适合背压过高和连续排水的工况。热动力 时间 1
