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如何确定蒸汽管道疏水阀的数量和口径

让需要安全阀校验、检测、检验的地方都有安全阀检测机构 [在线微信交谈] 时间：2024-07-22
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　　蒸汽管道散热损失造成了蒸汽耗量和蒸汽含水量的增加，尤其当管道口径过大和管道保温不良，情况会更加严重。所以蒸汽管道需要安装疏水阀，及时排除冷凝水。

　　VMV纽顿能认为蒸汽管道的具体散热计算比较复杂，它与管径、保温材料种类、保温层厚度、环境温度和风速等有关。一些变量很难确定而且波动较大，因此准确计算蒸汽管道的热损失，这使得选择疏水阀口径而需要计算蒸汽管道产生的冷凝水量显得相当困难。

　　蒸汽管道热损失到底有多大？VMV纽顿蒸汽工程师计算可知，一个DN100口径的蒸汽管道举例，假如其蒸汽为6.0barg的饱和蒸汽，外界温度为25℃，风速9米/秒（为清风），管道以50毫米玻璃纤维保温。

　　在这种情况下，每100米管道散热损失约7000瓦特，即每小时损失蒸汽约12.5kg/h。如果蒸汽管道长度为1000米，则每小时管道散热损失蒸汽约122kg/h，产生122kg/h的冷凝水量，每天产生2928kg/d冷凝水，每年365天共损失1069吨蒸汽。

　　如蒸汽价格保守地按200元/吨计算，则全年损失21.4万元。如果保温材料为矿物棉，散热损失会增加6%，如此，一个1000米长的DN100蒸汽管道每年因散热造成的经济损失约22.7万元。

　　管道口径偏大导致热损失增加高达30%，在我国蒸汽管道口径几乎都过大，经常大于实际需求口径两个以上等级。对于上面案例，口径跨越两个等级后就是DN200。即使只按DN150口径来算，其它条件不变，管道散热损失也将增加28.6%，则100米长的DN150蒸汽管道每年散热损失产生的冷凝水量将16kg，每1000米将产生160kg/h的冷凝水。

　　保温层厚度偏小造成热损失增加40%以上保温层厚度也极大地影响着管道散热程度。按上面例子，若其它条件保持不变，仅将矿物棉保温层厚度减少为30毫米。在这种情况下，每100米长管道每小时散热损失约19kg/h蒸汽，产生19kg/h冷凝水。

　　1000米长的管道每天散热损失蒸汽4416kg/d，产生4416kg/d冷凝水，相比50毫米厚的保温层，损失增加约41.9%。

　　散热损失受蒸汽压力影响并不大，例如，将蒸汽压力从6.0barg提高到10.5barg，对于DN100的蒸汽管道，当外界温度和风速仍分别为25℃和9米/秒时，管道以50毫米矿物棉保温，则一条1000米长的DN100蒸汽管道产生的散热冷凝水为13kg/h，仅比6.0barg时增加了7.1%。

　　DN100的蒸汽管道截面积A=πd²/4=0.00785.假定产生破坏性水锤的条件是产生200mm的满溢水柱，则所需冷凝水量Q=0.00785*0.2=0.00157m³。

　　由上可知DN100蒸汽管道100米正常选型散热产生冷凝水量为12.5kg/h，则100米产生水锤的水弹可能为0.0125/0.00157=8个，也就是每13米必须布置一个蒸汽疏水阀。虽然需要13米布置一个疏水点，但是即使考虑2倍安全系数，疏水阀的排量也低于10kg/h,所以疏水阀口径和流通能力cv值必须引起足够重视。

　　考虑到蒸汽管道起动时，需要加热冷态蒸汽管道和配件，100米产生冷凝水量为60kg,此部分的冷凝水选择疏水阀排量决定于起机时间。

　　综上所述，纽顿建议蒸汽管道散热产生的冷凝水在直管段（或等效）需要每13米设置一个低排量能力好的疏水阀。

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