水锤与蒸汽绑危害对比

一、水锤与蒸汽绑危害对比什么是水锤？
在压力管道中，由于阀门开启或关闭太快、水泵突然停止时, 由于液体流速的急剧改变，从而造成瞬时压力显著、反复、迅速变化，对管道及阀门等产生强大的水流冲击波, 以及出现“空化”现象，就象锤子敲打一样，并伴随着“bang bang”的水击声音，所以叫水锤。
水锤不仅会发生在水系统中，也同样会发生在我们熟悉的蒸汽系统和冷凝水回收系统中。这里着重研究蒸汽和冷凝水管网中的水锤问题。
二、水锤与蒸汽绑危害对比水锤的危害：
1、水锤发生时，高速流动的冷凝水碰撞管道安装件、阀门或设备，水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍，使管壁材料承受*应力；这种大幅度压强波动和反复变化，会引起管道和设备的强烈振动和巨大噪音，严重时会造成管道、管道附件及设备的损坏，并伴以几乎爆炸的效果。当压强过高时，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。
2、对于疏水阀，水锤可能导致疏水阀内自由浮球、杠杆浮球或倒置桶等零部件被损坏。
3、水锤也会使其他阀门，如截止阀，过滤器阀体破裂，法兰被拉裂等问题。
三、哪些情况会引起水锤？
A、当压力管道的阀门突然关闭或开启时，当水泵突然停止或启动时。
B、设备前端安装了气动切断阀、气动球阀、气动角座阀等开关型阀门，当阀门突然打开时，会产生严重的水锤。
C、 高速流动的蒸汽管道内未能排除冷凝水。
D、 在蒸汽管道中，若暖管不充分，辐射散热损失，疏水不彻底，导致送出的蒸汽部分凝结成水，体积突然缩小，造成局部真空，周围冷凝水将高速向弯头或关闭的阀门等阻挡处冲击，产生水锤，并发出巨大的噪音和振动。
管道内的低温冷凝水与蒸汽混合是非常危险的。但这样的情况又是非常普遍的，像在冷凝水回收系统中或蒸汽输送中，这是难以解决的一种水锤形式。
E、 水锤现象经常是由于蒸汽疏水阀失效引起的，而疏水阀又因水锤而被损坏。由于蒸汽或冷凝水管道设计上的缺欠，疏水阀的选型问题，或是有疏水阀堵水等原因，造成水锤。
F、 有温度控制的应用中，冷凝水被提升至回收管，或是回收至有压力的系统中。由于公共回收管口径偏小造成满溢或是节流及闪蒸蒸汽作用，冷凝水无法进入或无法在回收管道内运动。
G、管道上止回阀失灵，也会发生水锤现象。
一般情况下水锤的根源来自管道的低点，诸如：
1）管道的下沉，可能是管道支撑不当。
2）不恰当的管道同心变径---- 应使用偏心变径，底边保持平直。
3）不正确的过滤器安装---- 过滤器的滤网应当水平安装。
4）不恰当的蒸汽管道疏水---无论安装哪一种疏水阀，如果阀后有提升，都可能会发生水锤。
5）不正确的运行情况 --- 起机阶段管道冷态时阀门开启过快。
四、消除或减轻水锤危害的基本方法有：
1、如果蒸汽主管有水锤发生，需立刻缓慢的关闭阀门，切断蒸汽流动，水锤就可能停止，等水锤停止了，再慢慢的打开阀门。若关闭阀门了，水锤仍然没有停止，那么就说明是由于蒸汽突然冷凝形成的波浪形水锤。当管道内的冷凝水液位接近管道的80%时就会形成水锤，这种情况首先应该选用合适的疏水阀及时把水排放干净，或者检查管道安装是否正确，或者应该扩大疏水管道。蒸汽管道送汽前要充分暖管，彻底疏水，然后缓慢开启阀门送汽。
2、蒸汽管道末端的水锤，在末端安装疏水阀排水即可解决。
3、如果是冷凝水倒流造成的水锤，加装止回阀即可解决，但止回阀应动作灵活，不应出现忽开忽关现象。
4、如果是换热设备内产生的水锤，可以把设备进汽管道的气动开关类阀门，更换成气动比例调节阀。
5、尽量缩短阀件与容器间的管道长度。
6、管道上装设安全阀、排空阀或蓄能器；
综上所述，选择正确类型和正确型号的疏水阀，正确的管道系统布局，即可解决大部分的水锤。
如果某个疏水阀长期遭受水锤的冲击，经常损坏，这肯定是系统布局不合理，必须尽快解决。
常见的两个重要应用就是蒸汽主管和有温控换热器后的疏水。
A、一般来说，蒸汽主管应每隔30~50m设一个疏水点，并配以尺寸合适的集水槽；所有上升管的底部都必须疏水，否则产生水锤。
B、只有在冷凝水能及时排出的情况下，带温度控制的换热器才会高效的工作。无论安装哪一种疏水阀，如果阀后有提升，都可能会发生水锤。
因此管道的正确设计和安装是至关重要的，这将有助于系统在使用寿命内安全运行，并发挥出*佳的热力性能。一、蒸汽绑是什么？
当用汽设备在运行过程中，经常出现不明原因的温度下降，说明设备内积水了，这可能就是系统内产生了“蒸汽绑”，就是说蒸汽和冷凝水混合进入了疏水阀内，蒸汽无法通过疏水阀排出，聚集在疏水阀内和前段管道，导致冷凝水积存在设备内，进而导致蒸汽无法进到设备内加热，所以温度就下降了。
二、水锤与蒸汽绑危害对比哪些情况会产生蒸汽绑？
蒸汽绑并不是疏水阀本身引起的，而是设备的结构特性，或疏水阀前后管道布局不合理，而导致了蒸汽绑的产生。如下工况会产生“蒸汽绑”：
1、 硫化机、滚筒干燥机、细长型列管换热器、其他带有虹吸管排水的设备；
（如粮油行业浸出车间的正己烷加热器属于细长列管加热器，造纸行业的杨克烘缸，印染行业的小型多滚筒）
2、疏水阀安装在垂直管顶部，会产生蒸汽绑；
3、疏水阀前管道过小，也会产生蒸汽绑。
4、疏水阀的安装位置距用汽设备比较远时，可能会发生蒸汽绑；
A、蒸汽绑产生过程：（以滚筒为例）
上面的（图1)说明，通过虹吸管，因为有蒸汽压力，足以把冷凝水提升至疏水阀并排出。（图2）说明，当滚筒底部冷凝水的液面低于虹吸管的末端时，蒸汽就会进入虹吸管和疏水阀（比如浮球式疏水阀），使疏水阀关闭。（图3)说明，由于蒸汽绑，冷凝水无法排出，滚筒逐渐积水，烘干效率逐步降低，同时驱动滚筒旋转的动力也增大。当滚筒积水满至滚筒中轴以上时，就会严重的损坏设备。
比如造纸行业杨克烘缸，这种虹吸装置导致“蒸汽绑”的产生，这直接导致造纸业的蒸汽损耗非常大，很多工厂的热效率甚至仅仅为60%以下。
B、蒸汽绑产生过程：（以疏水阀安装在垂直管顶部为例）
上图说明：如果疏水阀前有提升管，因为这里冷凝水和蒸汽压力相同，但蒸汽的密度要小于水，所以蒸汽可能就会升入高点并进入疏水阀，使阀门关闭。等堵在疏水阀和管道内的蒸汽渐渐冷凝后，疏水阀才会渐渐的打开并排出冷凝水，但是在这么高温的情况下，蒸汽冷凝的速度很慢，所以积水会越来越多，如果不解决，这个现象会周而复始的出现。
1、群组疏水
是指多台设备共用一个疏水阀进行疏水，或者一台设备多个加热工段共用一个疏水阀，也就是说把多台设备的冷凝水先汇集到同一根管道后，安装一个疏水阀进行疏水。
2、群组疏水带来的问题
群组疏水会导致压力不平衡，会串压，高压的冷凝水会阻止低压冷凝水排出，所以在设备内部会产生积水和水锤等问题，造成设备损伤，升温不均匀，因此我们推荐独立疏水，即对每个加热段单独安装疏水阀进行排水，且每个疏水阀后加装止回阀。
分两种情况来说明：
A、同一台设备多个加热工段的群组疏水：
一台设备设计成多个加热段，目的是为了增加换热面积，增加传热面积，典型设备是散热器和烘干机。
蒸汽进汽压力是相同的，但是因为每个工段的热负荷不完全相同，存在一定差异，加热段的负载可能高于*后一个加热段，冷凝速度和冷凝水量就不同，设备内的压力也就不同了，造成低压加热段冷凝水无法排出，升温困难。应尽量避免这种设备的群组疏水。
从图一可以看出，蒸汽进汽压力为3barg，初段部分A通常负载*高，压降也相对较大，可能只有2.5barg；*后一段C负载较小，压降也相对较小，所以压力较高，大约2.9barg，中段B可能只有2.6barg。运行时，C段高压冷凝水会回流到AB段，使AB段设备内冷凝水积存，导致升温困难，产品质量不合格，水锤，腐蚀等诸多问题，只有等AB段内积水到一定高度，依靠本身的水头来帮助排水。
解决方案：如上图2，ABC分别安装疏水阀。
A、不同压力多台设备的群组疏水：
（如图）出现的问题跟上面是一样的，只是因为这种情况下，每台设备的压力差异更大，出现的问题也就更加严重了。应杜绝这种设备之间的群组疏水。压力较高的设备B能够及时排除冷凝水，而压力较低的设备A由于止回阀关闭无法排出冷凝水。设备A就会积水，性能下降很多。
三、水锤与蒸汽绑危害对比解决方案
1、如果是由设备结构引起的蒸汽绑（虹吸管），需要选用*的自带破蒸汽绑装置的疏水阀，即在疏水阀上增加一个破除蒸汽绑的小针阀，及时把混进来的蒸汽排走，确保设备能连续加热。
这些工况若用常规的疏水阀，虽然*终疏水阀也能打开，破除蒸汽绑，但排水和设备性能很不稳定，产品质量也很不稳定，生产效率也降低，能耗还增大了，所以从生产的角度考虑，这显然是用户不能接受的。
2、如果是由于管道布置引起的蒸汽绑，则需要优化管道。
建议选用Way′s品牌自带破蒸汽绑装置的B系列自由浮球疏水阀，可有效破除蒸汽绑，确保冷凝水顺畅排放。
型号：WY42FB（DN15~25）、WY80FB（DN15~25）、BFT45F(DN40~50）
结构图如下(其中破蒸汽绑针阀可以调整：针阀逆时针往下旋时减少或关闭针孔，顺时针往上旋时打开针孔，若没有蒸汽绑，可将此针阀逆时针往下旋到底，关闭针阀)。