一、 化工装置蒸汽疏水器选型探讨前言 自从产业革命以来，蒸汽已被广泛地应用在各工业部门，特别在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业，都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏；提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各部门的普遍重视，蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器也称疏水阀，也称自动排液器，它是用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上，起自动阻汽排水作用的装置。疏水器的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。 各种类型的蒸汽用热设备和蒸汽管网，对它们所需的蒸汽疏水系统——疏水器的要求也就不同。任何一种型式和种类的疏水器都不是的，因此为了选择和安装使用合适的疏水器，以满足用汽设备和蒸汽管网对疏水器的要求，首先必须了解疏水器的分类与工作原理。 以蒸汽疏水阀对蒸汽管网性能的影响为出发点,综合行业标准对蒸汽疏水阀选型及安装要求,对化工装置蒸汽疏水阀的设计进行探讨 本标准规定了石油化工装置蒸汽疏水方式、疏水阀的选用及配管设计。
本标准适用于石油化工装置内蒸汽加热设备（管道）的疏水设计和疏水阀的选用与配管设计。
本标准不适用于凝结水回收和排放。
二、 化工装置蒸汽疏水器选型探讨的分类与工作原理
疏水器按工作原理一般可分为三种类型：机械型、热静力型、热动力型。疏水器型式有自由浮球式、倒吊桶式、双金属式、膜盒式、孔板式等。 蒸汽疏水阀管路系统的了解和节约能源，建议在疏水阀前后安装切断阀（即截止阀）和旁通阀（即截止阀），而截止阀作为切断阀和旁通阀是非常合适的。
蒸汽疏水
4.1 蒸汽加热设备或管道的疏水—般有以下两种方式：经常疏水和启动疏水。
4.2 蒸汽加热设备或管道的下列各处应设经常疏水:
a) 蒸汽加热设备(如油罐加热器、换热器等)凝结水出口管道；
b) 蒸汽分水器，扩容器下部;
c) 饱和蒸汽管道的末端或低点，立管下端以及蒸汽管网每隔200-300m处；
d) 蒸汽分配管下部；
e) 蒸汽管道减压阀和(或)调节阀前；
f) 蒸汽伴热管末端。
4.3 蒸汽加热设备或管道的下列各处应设启动疏水：
a) 蒸汽设备或管道启动时有可能积水而又需要及时疏水的低点；
注：蒸汽设备指用蒸汽加热的设备及以蒸汽为动力的设备等。
b) 分段暖管的管道末端(如蒸汽支管与主管相接的切断阀前)；
c) 水平管段每隔100—150m处；
d) 水平管道流量孔板前，但在允许小直管长度内，不得装设疏水点；
e) 过热蒸汽不经常流通的管道切断阀前、入塔汽提蒸汽管道切断阀前。
4.4 凡属4.2条c款规定的必须经常疏水处，均应在其管道下部设凝液包，其尺寸和要求按图1至图4执行。旁通阀是指安装在旁通管道上的阀门，用以充水平衡进水阀前后的水压。 
化工装置蒸汽疏水器选型探讨安装旁通阀，有利于：
(1)用汽设备在开始加热时，设备内积存有大量的冷凝水和空气，可以开启旁通阀迅速排出，到一定程度之后再打开疏水阀前的切断阀，关上旁通管，让疏水阀进入正常工作，提高了用汽设备的运转效率,并防止因“空气气堵”而导致的故障。
(2)当疏水阀出现故障不能正常排水而影响生产时，可以通过旁通阀来作弥补，甚至暂时用旁通阀代替疏水阀工作，通过关上前后的切断阀（即截止阀）检修疏水阀，同时打开旁通管道使设备继续运行，并应急疏水。
(3)有了旁通阀，蒸汽疏水阀可以不考虑备用系数。选择配备小容量的蒸汽疏水阀，减少成本投资;
(4)便于检修。
三、化工装置蒸汽疏水器选型探讨 疏水器的正确选择
选择疏水器时，不能单纯从大排放量选择，应特别注意：“绝不允许只根据管径大小来套用疏水器”。而必须根据疏水器选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。一般情况下，应按以下三个方面选用。
3.1、首先根据加热设备和对排出凝结水的要求，选择确定疏水器的型式。 对于要有快的加热速度，加热温度控制要求严的加热设备，需保持在加热设备中不能积存凝结水，只要有水就得排，则选择能排饱和水的机械型疏水器为。因为它是有水就排的疏水器，能及时消除设备中因积水造成的不良后果，迅速提高和保证设备所要求的加热效率。 对于有较大的受热面，对加热速度、加热温度控制要求不严的加热设备，可以允许积水，如：蒸汽采暖疏水、工艺伴热管线疏水等。则应选用热静力型疏水器为。 对于中低压蒸汽输送管道，管道中产生的凝结水必须迅速*排除，否则易造成水击事故。蒸汽中含水率提高，使蒸汽的温度降低，满足不了用汽设备工艺要求。因此，中低压蒸汽输送管道选用机械型疏水器为。
总之，必须根据加热设备和用途，对疏水器型式进行合理选择。
3.2、其次根据用汽设备的工作压力、工作温度，确定疏水器的公称压力、阀体材质；确定疏水器的连接方式、安装方式等。 疏水器的公称压力一般分为：0.6Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、0.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa。在选用时，疏水器的公称压力不能低于蒸汽使用设备的工作压力。同时，根据疏水器公称压力、工作温度、安装环境等选定阀体的材料。公称压力≤1.0Mpa，选用铸铁或碳素铸钢；公称压力﹥1.0Mpa，选用碳素铸钢或合金铸钢。 疏水器的工作温度根据蒸汽使用设备所使用的蒸汽来确定，
3.3、后根据排水量的大小，选择确定疏水器的性能参数。 除疏水器的压力、温度等参数应与所使用的设备条件相匹配外，疏水器各种压差下的排水量，则是选择疏水器的一个重要因素。如果所选用安装的疏水器排水量太小，就不能及时排除已到达该疏水器的全部凝结水，使凝结水受阻倒流，终将造成堵塞，使设备加热效率显著降低。相反，选用排量太大的疏水器将导致阀门关闭件过早的磨损和失效。随着阀体增大，其制造成本也将增大，不经济。因此，对设备或管道内产生的凝结水量，必须正确的测定或根据计算式求出，为正确选用疏水器提供条件。 所以，在确定疏水器的排水量时，应根据各种用汽设备的特点、疏水器的排放形式来确定“安全系数K”。 
化工装置蒸汽疏水器选型探讨疏水阀的安装
6.1 疏水阀宜布置在距加热设备凝结水排出口下游300-600mm处，对于恒温型疏水阀，则应留有1-2m的不保温管段，可按图5布置。
6.2 疏水阀一般应安装在水平管段上，阀盖朝上。热动力式、双金属式疏水阀也可安装在垂直管段上。
6.3 疏水阀的安装位置，应方便操作、维护和检修．应布置在地面或操作平台上，在有条件的地方，宜将疏水阀成组安装。如蒸汽伴热管道的疏水阀，可按图6-图7布置。
6.4 疏水阀入口管的设计
6.4.1 疏水阀入口管径应按凝结水量计算，但不得小于疏水阀接口直径。凝结水出口至疏水阀的入口管段应尽可能的短，且使凝结水自流进入疏水阀，并符合6.1条要求。
6.4.2 每个疏水阀入口管的低点，应装设排液管，并联的疏水阀可使用一根排液管，排液管上的阀门应选用闸阀。
6.4.3 疏水阀前应设切断阀。
6.4.4 疏水阀与前切断阀间宜设置Y型过滤器(疏水阀本体带过滤器者除外)。过滤器的通道面积应为凝结水管截面积的两倍。
6.5 疏水阀出口管的设计
6.5.1
疏水阀出口管径应按汽液混相计算，且不得小于疏水阀接口直径。
6.5.2 疏水阀后凝结水出口与回收系统间，必须安装切断阀，应选用闸阀，当凝结水不回收或单独排至无背压设备时可不设切断阀。
6.5.3 凝结水回收时，疏水阀与切断阀之间，应设置DN20检查阀；当凝结水不回收直接排入地沟或下水道时，可以不设检查阀。检查阀应为闸阀。
6.5.4 疏水阀后应设止回阀，唯热动力式疏水阀本体能起止回作用可不设止回阀。凝结水不回收或单独排至常压设备时可不设止回阀。
6.5.5 疏水阀出口管插入水箱水面以下时，应在弯头下方开Ф8mm小孔，详见图8。
6.6 旁通管的设置
6.6.1 连续生产不能中断排除凝结水以及特殊重要的(或蒸汽量很多的)加热设备或温度有严 格要求者、可设置旁通管。旁通管应安装在疏水阀的上方或水平方向。
6.6.2 一般加热设备、蒸汽管道、伴热管道不应设置旁通管。
6.7 典型的疏水阀管道布置
6.7.1 凝结水回收的疏水阀管道布置
a) 蒸汽加热设备的疏水阀管道布置见图9；
b) 蒸汽管道的疏水阀管道布置见图10。
6.7.2 凝结水不回收的疏水阀管道布置见图11。
6.7.3 并联疏水阀的布置
a) 凝结水回收的疏水阀管道布置见图12；
b) 凝结水不回收的疏水阀管道布置见图13
化工装置蒸汽疏水器选型探讨
一般应按下式计算： 疏水器的每小时排水量＝设备或管道每小时产生的凝结水量×安全系数K 设备每小时产生的凝结水量即是设备每小时的蒸汽消耗量。安全系数K，不是理论上所规定，也不是能通过计算求得的，而是从经验中得出的数据。安全系数K的确定，其影响因素主要有两方面：一方面是疏水器的排水性能。由于目前疏水器对系统压差、流量变化的适用能力有限，且生产厂商为用户提供的疏水器容量都是以每小时的连续排放量表示的，而实际上大部分情况下疏水器都是间断排放的。另一方面是蒸汽使用设备的种类。蒸汽使用设备不同，其运转过程中凝结水生成的负荷特性也不同。要考虑蒸汽使用设备在启动时凝结水大量生成和正常运行时其凝结水排水量的变化情况；同时还应考虑设备是连续运行或是间断运行等不同情况。如果排水特性变化大，又是间断运行的设备，那么安全系数要选取偏大，反之则取偏小为好。 |
