提出汽液两相流疏水器的正确选择及安装使用建议 

      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，蒸汽汽液两相流疏水器就是解决这些问题的主要装置。汽液两相流疏水器也称疏水阀，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。汽液两相流疏水器的正确选择、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。
      神美公司具有十七套大型石油化工装置的国家特大型企业，其蒸汽用热设备众多，式样各异。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一汽液两相流疏水器的要求也就不同。任何一种型式和种类的汽液两相流疏水器都不是万能的，因此为了选择和安装使用合适的汽液两相流疏水器，以满足用汽设备和蒸汽管网对汽液两相流疏水器的要求，首先必须了解汽液两相流疏水器的分类与工作原理。
汽液两相流疏水器的分类与工作原理
      汽液两相流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。详见表1。
      目前共有汽液两相流疏水器约24000个，其中烯烃厂"3400个，芳烃厂*5500个。采用的汽液两相流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。
汽液两相流疏水器的正确选择
      选择汽液两相流疏水器时，不能单纯从最大排放量选择，应特别注意:“绝不允许只根据管径大小来套用汽液两相流疏水器”。而必须根据汽液两相流疏水器选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。般情况下，应按以下三个方面选用。
      首先根据加热设备和对排出凝结水的要求，选择确定汽液两相流疏水器的型式。
      对于要有最快的加热速度，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汽液两相流疏水器为最好。因为它是有水就排的汽液两相流疏水器，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。则应选用热静力型汽液两相流疏水器。
      对于中低压蒸汽输送管道，管道中产生的凝结水必须迅速完全排除，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汽液两相流疏水器。
      总之，必须根据加热设备和用途，对汽液两相流疏水器型式进行合理选择。详见表2。
      其次根据用汽设备的最高工作压力、最高工作温度，确定汽液两相流疏水器的公称压力、阀体材质;确定汽液两相流疏水器的连接方式、安装方式等。
      汽液两相流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.OMpa在选用时，汽液两相流疏水器的公称压力不能低于蒸汽使用设备的最高工作压力。同时，根据汽液两相流疏水器公称压力、最高工作温度、安装环境等选定阀体的材料。公称压力S1.0Mpa,选用铸铁或碳素铸钢; 公称压力> 1.OMpa,选用碳素铸钢或合金铸钢。
      汽液两相流疏水器的最高工作温度根据蒸汽使用设备所使用的蒸汽来确定,选择时应不低于使用蒸汽的温度。
      汽液两相流疏水器有卧式和立式两种安装方式，它是由管线与汽液两相流疏水器的连接位置来确定。汽液两相流疏水器的连接方式有螺纹、法兰、焊接、对夹等，必须根据汽液两相流疏水器的最高工作压力、最高工作温度及蒸汽使用设备相应连接部分要求来确定。
      最后根据排水量的大小，选择确定汽液两相流疏水器的性能参数。
      除汽液两相流疏水器的压力、温度等参数应与所使用的设备条件相匹配外，汽液两相流疏水器各种压差下的排水量，则是选择汽液两相流疏水器的一个重要因素。如果所选用安装的汽液两相流疏水器排水量太小，就不能及时排除已到达该汽液两相流疏水器的全部凝结水，使凝结水受阻倒流，最终将造成堵塞，使设备加热效率显著降低。相反，选用排量太大的汽液两相流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，为正确选用汽液两相流疏水器提供条件。
      所以，在确定汽液两相流疏水器的排水量时，应根据各种用汽设备的特点、汽液两相流疏水器的排放形式来确定“安全系数K”。一般应按下式计算:
      汽液两相流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X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:一方而是汽液两相流疏水器的排水性能。由于目前汽液两相流疏水器对系统压差、流量变化的适用能力有限，且生产厂商为用户提供的汽液两相流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汽液两相流疏水器都是间断排放的。另一方而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。综合各方面因素，对不同的蒸汽使用设备建议分别取安全系数K=2~4。详见表3。
举例: 换热器蒸汽耗量200Kg/h,蒸汽压力0.3Mpa,温度160"C,凝结水不回收。选择确定汽液两相流疏水器的型号。
      1、确定选择汽液两相流疏水器的种类: 根据已知条件，选择机械型汽液两相流疏水器或热静力型汽液两相流疏水器较好。T= 160"C,汽液两相流疏水器公称压力确定为1.OMpa、根据P=0.3Mpa,
      2、6Mpa均可。连接方式选择法兰、螺纹均可。阀体材料灰铸铁或1.碳素铸钢。
      3.汽液两相流疏水器前的压力一进换热器蒸汽压力0.3Mpa一换热器阻力0.02Mpa=0.28Mpa,汽液两相流疏水器后压力=0Mpa,汽液两相流疏水器前后压差=0.28Mpas根据已知条件，选择安全系数K=3,则汽液两相流疏水器排水量=3X200=600Kg/h.查产品样本:
      (1)选甘肃920厂自由浮球式汽液两相流疏水器: UF05-A或CS41H-16C,DN20；双金属汽液两相流疏器:TB11,DN20。
      (2)选南京流体工程机械厂自由浮球式汽液两相流疏水器: FZB.S 16H一4B 或FZB.S 10H-4B,DN20。
汽液两相流疏水器的安装：
      个即使性能完美、制造精良的汽液两相流疏水器，如果安装使用不当，同样也达不到预期的效果。单独的汽液两相流疏水器是很难达到阻汽排水作用的，它需要有辅助装置配合。汽液两相流疏水器的辅助装置并不是一律要求件件必备，而是根据具体条件选用必需的。4.1完整的疏水装置见图1:
      当凝结水排至大气时，后切断阀、检查阀、止回阀可不设置。
      若汽液两相流疏水器本体内已带过滤器，过滤器可不设置。如: 自由浮球式汽液两相流疏水器。
      若汽液两相流疏水器后的凝结水管高于汽液两相流疏水器，或有几组疏水装置共有一根凝结水管，常需装设止回阀。若汽液两相流疏水器本身能起止回作用，也不设止回阀。如: 热动力型汽液两相流疏水器。4.2 疏水装置应尽量靠近加热设备或蒸汽总管，以免产生“蒸汽阻塞”。
      汽液两相流疏水器不能串联安装，可以并联安装。如: 使用大规格的汽液两相流疏水器且其安装困难时，可以采用几个小型汽液两相流疏水器并联安装，见图2。每个设备的疏水应各自独立安装疏水装置，见图3。
4.4一般机械型汽液两相流疏水器只能安装在水平管路上，恒温型、热动力型汽液两相流疏水器可水平，也可垂直安装。汽液两相流疏水器应安装在检修方便的地方，并尽可能集中排列。
      关于汽液两相流疏水器采购、节能管理的建议5.1汽液两相流疏水器的采购
      探讨了汽液两相流疏水器的正确选用、正确安装,由于我国对汽液两相流疏水器的制造尚未完全标准化，各制造厂汽液两相流疏水器的型号尚未统一，给设计、采购汽液两相流疏水器带来很大的不便。因此，采购质量好、价格合理和交货及时的汽液两相流疏水器制造厂商显得尤为重要。
      汽液两相流疏水器的使用量大，按汽液两相流疏水器寿命二年计，每年的汽液两相流疏水器更换量达16000套。此汽液两相流疏水器并非损坏，只是其易损件消耗，建议神美有关单位可利用已有设施，自办阀门修理厂。只需增建如阀门、汽液两相流疏水器校验台等专用工具，投资几十万元即可。其主要职能: 阀门易损件的生产，阀门检修，阀门的校验，废旧阀门的回收等，也可有关厂家联合。这样，既能减少阀门采购量，降低生产成本，又能保证质量，增收节支。
汽液两相流疏水器的节能管理
      为保证汽液两相流疏水器的正常使用，提高汽液两相流疏水器的使用可靠性，达到节约蒸汽的目的，神美公司必须建立汽液两相流疏水器使用管理制度和操作规程。若汽液两相流疏水器的漏汽率减少0.5%，神美公司蒸汽耗量将减少约5 吨/时，可见其节能管理的重要性。因此，各汽液两相流疏水器使用单位必须设有专门的维护管理班组，并应配各懂行的技术人员。建立汽液两相流疏水器管理台账，设置汽液两相流疏水器检查台或校验台。定期对汽液两相流疏水器进行检查维修。
疏水阀选型条件
1.疏水阀的疏水量:
      选用疏水阀时，必须按设备每小时的耗汽量乘以选用倍率2 -3 倍为最大凝结水量，來选择疏水阀的排水量。才能保证疏水阀在开车时能尽快排出凝结水，迅速提高加热设备的温度。疏水阀排放能量不够，会造成凝结水不能及时排出，降低加热设备的热效率。(当蒸汽加热设备刚开始送汽时，设备是冷的，内部充满空气，需要疏水阀把空气迅述排出，再排大量低温凝结水，使设备逐渐热起来，然后设备进入正常工作状态。
      由于开车时，大量空气和低温凝结水，较低的入口压力，使疏水阀超负荷运行，此时疏水阀要求比正常工作时的排水量大，所以按选用倍率2 -3 倍来选择疏水阀。)
2.疏水阀的工作压差:
      选用疏水阀时，不能以公称压力选疏水阀，因为公称压力只能表示疏水阀体壳承受压力等级，疏水阀公称压力与工.作压力的差别很大。所以要根据工.作压差来选择疏水阀的排水量。工作压差是指疏水阀前的工作压力减去流水阀出口背压的差值。硫水阀后背压计算方式是: (当疏水阀后凝结水排入大气时，疏水阀的出口背压为零。如果把疏水阀排出的冷凝水集中回收，此时，疏水阀的出口背压是回水管的阻力、回水管抬升高度、二次蒸发器(回水箱) 内压力三者之和。)
3.机械型疏水阀的阀座号:
      机械型疏水阀按不同的工.作压差段，分成多种规格阀座孔径的“阀座号”，每个工作压差段与“阀座号”组成一条坐标曲线的排水量，不同“阀座号”的疏水量有很大差别。机械型流水阀应根据工艺条件的最高工作压差和最大排水量两者相对应的坐标曲线来选合适的“阀座号”。不能以公称压力来定”阀座号”，如果选错“阀座号”，有可能出现疏水阀不工作或设备存水，影响设备正常运行。
4.疏水阀的工作温度:
      选用疏水阀时，要根据管道燕汽最高温度来选择能满足工艺条件要求的疏水阀。管道蒸汽最高温度超过公称压力相对应的饱和蒸汽温度称为过热蒸汽，在过热蒸汽管道选择疏水阀时，应选用高温高压过热蒸汽专用疏水阀。
5.疏水阀的连接尺寸:
      疏水阀的工艺条件决定以后，根据疏水阀前后的工.作压差，疏水量和“阀座号”，按疏水阀制造厂家的技术参数來选择疏水阀的规格尺寸。(不能按设备连接尺寸随便选配同样尺寸的疏水阀，疏水阀的连接口径不能代表疏水量的大小，同一种口径的疏水阀，疏水能力可能差别很大; 所以选用疏水阀时必须根据设备的工艺条件，参照疏水阀制造厂“家提供的参数來选配疏水阀才是正确的选择。)