制药厂KWSS-ZK系列疏水阀堵水原因分析 ，如何计算开旁通疏水的蒸汽泄漏量？
制药厂KWSS-ZK系列疏水阀堵水原因分
制药厂KWSS-ZK系列疏水阀堵水原因分析 ，如何计算开旁通疏水的蒸汽泄漏量？
最近咨询的案例中 ，有一家制药厂出现疏水阀堵水 ，为了保证正常生产 ，需要长期打开旁通阀排水。这是很多工厂都会存在的通病 ，特意分享出来 ，希望对有类似问题的企业有帮助。
一、工况存在的问题：
目前车间主要用汽设备是多功能提取罐 ，单效浓缩器 ，热回流提取浓缩机组（含单效真空浓缩器）等。
这几种设备上的疏水阀 ，普遍都存在不排水现象 ，由于堵水导致设备升温困难。为了保证提取和浓缩的生产效率 ，不得不把疏水阀旁通打开排水 ，长期下来造成蒸汽大量泄漏。
现在蒸汽能源获得成本越来越高 ，因此减少能源消耗 ，是增加公司利润的有效方法。目前公司比较重视蒸汽节能 ，希望能彻底解决经？酝ㄅ潘 ，漏汽的问题。
二、打开旁通疏水带来的蒸汽浪费
现场发现疏水阀堵水 ，升温难或开机太慢时。当刚开机时 ，把截止阀全部打开 ，等初始冷凝水排完后 ，就把截止阀的开度调到大约20-30%开度排放。
而实际的冷凝水所占管道内的空间是很少的 ，因此旁通截止阀一直处于严重泄漏蒸汽的状态 ，即蒸汽还没有全部换热完就排走了。现需要计算泄漏了多少蒸汽？
根据公式：
流量kg/h=3600×蒸汽流速m/s×节流口面积m2×密度kg/ m3
式中：
3600是从秒转化成小时。
蒸汽流速取194米/秒 ，因为在30%小开度下过蒸汽流速会飞快 ，就不能按正常流速30米/秒计算。
节流口面积是用圆面积公式：S=π×r2或S=π×(d/2)? (π表示圆周率3.14 ，r表示半径 ，d表示直径=25mm)
使用DN25旁通截止阀 ，开度30% ，流通面积=30%*3.14*0.0252/4=0.00015 m2
大气压下 ，蒸汽密度=0.597623 kg/ m3
因此 ，代入以上计算公式后 ，泄漏的蒸汽流量=3600*194*0.00015*0.597623=62.6kg/h
若按2台设备计算 ，一共损失了62.6*2=125kg/h。打开旁通的部位越多 ，损失越大。
假若蒸汽的成本价格 ，平均值是200元/吨以上 ，一小时就会损失200*0.125=25元。
一天24小时计算 ，将损失25*24=600元。
一年只按照300天计算 ，则会损失600*300=180000元=18万元。
旁通阀在排放冷凝水的同时 ，会伴随大量的蒸汽泄漏 ，这是长期开旁通的最大泄漏量 ，一定要引起重视 ，并杜绝开旁通。
三、设备工况和选型说明：
设备一：多功能提取罐
约15台 容积3吨和5吨 蒸汽进汽管分别是DN40和DN50 ，压力0.1MPa~0.15MPa ，疏水阀和旁通阀均是DN25口径 ，疏水阀结构选用的是杠杆浮球式。
在网上查找提取罐厂家公布的参数 ，无论是水提或醇提 ，还是提取与浓缩一体机组 ，容积3吨和5吨的蒸汽耗量大概是570KG/H和700KG/H。
消耗多少蒸汽就会产生相应的冷凝水 ，因此 ，选型疏水阀排水能力时 ，必须要满足此排量要求。
若考虑30%以上的安全余量 ，排水能力需满足741KG/H和910KG/H为佳。
参考依据如下图所示：
beat365KWZK浮球式疏水阀选型说明：3吨和5吨多功能提取罐。
根据工况参数：
蒸汽压力0.1MPa~0.15MPa,考虑安全余量后的蒸汽耗量741KG/H和910KG/H。
由于蒸汽压力都在0.15MPa以下 ，所以首先确定阀嘴压差是选择用-2 ，当实际压差在0.1MPa时 ，排水能力可以达1.7吨/H（如下排量表中红线所示）。
值得注意的是 ，当提取罐蒸汽压力有可能高于0.2MPa时 ，阀嘴压差编号就不能再选择-2 ，阀嘴选错也会导致超过此压差后 ，疏水阀会关闭不排水。
此时需要选择用-5 ，排水能力则会相应变少（如下排量表中绿线所示）。
另一种情况 ，疏水阀后的背压也会影响疏水阀实际的排水能力 ，导致积水现象。因此我们选择疏水阀时 ，尽量放多一些余量。
3吨和5吨提取罐可选用RFT18F-2 ，口径DN25,DN32 ，DN40均可 ，这三种口径排水能力是一样的。
设备二：单效浓缩器
约15台 蒸发量1000L和2000L 蒸汽进汽管分别是DN50和DN65 ，压力0.1MPa~0.15MPa 疏水阀和旁通阀均是DN25口径 ，疏水阀结构选用的是杠杆浮球式。
在网上查找浓缩器厂家公布的参数 ，无论是常压或真空浓缩 ，还是提取与浓缩一体机组 ，蒸发量1000L和2000L的蒸汽耗量 ，单效的大概是1050KG/H和2100KG/H。蒸发量与蒸汽耗量的系数是1.1。
消耗多少蒸汽就会产生相应的冷凝水 ，因此 ，选型疏水阀排水能力时 ，必须要满足此排量要求。
若考虑30%以上的安全余量 ，排水能力需满足1365KG/H和2730KG/H为佳。
参考依据如下图所示：
beat365KWZK浮球式疏水阀选型说明：1000L和2000L单效浓缩器。
根据工况参数：
蒸汽压力0.1MPa~0.15MPa,考虑安全余量后的蒸汽耗量1365KG/H和2730KG/H。
由于蒸汽压力都在0.15MPa以下 ，所以首先确定阀嘴压差是选择用-2 ，当实际压差在0.1MPa时 ，排水能力可以达3.7吨/H（如下排量表中红线所示）。
值得注意的是 ，当提取罐蒸汽压力有可能高于0.2MPa时 ，阀嘴压差编号就不能再选择-2 ，阀嘴选错也会导致超过此压差后 ，疏水阀会关闭不排水。
此时需要选择用-5 ，排水能力则会相应变少（如下排量表中绿线所示）。
另一种情况 ，疏水阀后的背压也会影响疏水阀实际的排水能力 ，导致积水现象。因此我们选择疏水阀时 ，尽量放多一些余量。
1000L和2000L浓缩器可选用FFT45F-2 ，口径DN40 ，DN50均可 ，这二种口径排水能力是一样的。
当选择用-5阀嘴压差编号时 ，2000L浓缩器排水能力则不能满足要求 ，需要选用更大排水量的型号。
设备三：热回流提取浓缩机组（含单效真空浓缩器）
约15台 蒸发量1000L和2000L 蒸汽进汽管分别是DN40和DN50 ，压力0.1MPa~0.15MPa 疏水阀和旁通阀均是DN25口径 ，疏水阀结构选用的是杠杆浮球式。
此设备的疏水阀选型跟上例的单效浓缩器一样 ，此处就省略说明。
1000L和2000L浓缩器可选用FFT45F-2 ，口径DN40 ，DN50均可 ，这二种口径排水能力是一样的。
当选择用-5阀嘴压差编号时 ，2000L浓缩器排水能力则不能满足要求 ，需要选用更大排水量的型号。
总结注意：所有疏水阀必须要一对一工况选型 ，如工况参数发生变化 ，需重新确定选型是否能满足要求。
选择疏水阀的型号 ，首先要满足排水能力和压差的需求 ，再来确定疏水阀口径。
原来疏水阀全都选用DN25 ，而多数厂家DN25排水能力最大只能是1000KG/H ，与实际工况产生的冷凝水量相差一倍 ，这也有可能是积水的原因。
建议选用更大口径 ，更大排水量的疏水阀。
疏水阀后工况说明
以上三种类型设备均安装在1~3楼 ，产生的冷凝水通过回收总管DN150 ，经过60米左右去到地下室的储水罐。
疏水阀后的背压主要由以下因素造成：
A、弯曲的管道 ，和疏水阀后安装的阀件。
B、水头的反向压力形成背压（每爬高10米产生0.1MPa的背压 ，水平方向每100米产生0.1MPa背压。)
结合现场布管 ，背压预估有0.06MPa。在回收管系统内 ，高低压下产生的冷凝水必须分开回收管。但即使都是0.1~0.15MPa的回收管内 ，相互串压也是很常见现象。
比如某处疏水阀有泄漏或者故意打开旁通疏水 ，泄漏的蒸汽必然会使得回收管内背压比预估的更高 ，甚至产生逆流现象。
疏水阀由于无压差不能顺畅排水 ，导致严重积水 ，最后不得不打开旁通阀疏水。
四：造成疏水阀堵水的原因和解决办法
原因1、疏水阀堵塞导致堵水。
冷凝水无法顺利进入到腔体内 ，或者冷凝水能顺利进入到腔体内 ，但阀嘴孔被杂质堵塞 ，导致水不能通过阀嘴孔排出。
解决办法：检查疏水阀上游是否有堵塞；再拆开疏水阀内部 ，检查是否有异；蚯謇碓又。
原因2、疏水阀排水能力不足或压差不够 ，导致积水。
比如2000L单效浓缩器 ，冷凝水产生量是2100吨/H小时 ，若选用的疏水阀最大排水能力只有1吨/H ，那么将会有1.1吨的水一直排不干净 ，积水随着时间催移会越来越多。
解决办法：每一台疏水阀必须针对工况（已知蒸汽压力和蒸汽流量） ，一对一选型。
如上述针对工况做的选型说明。只有选型恰当 ，避免疏水阀由于排水量不够 ，或压差不足而导致积水问题 ，可以从最根本上解决开旁通排水。
由于压差决定了冷凝水是否能顺畅流动 ，这几种设备使用压力都比较低 ，特别容易出现背压高于疏水阀前正向压力的情况。
解决的方向是：
一是增加正向压力 ，即提高设备使用压力。
二是降低阀后背压 ，缩短回收管水平距离或者弯头阀件阻力 ，利用落差增加水头正向压力等方法。
或者冷凝水不回收对空排放 ，因为对空排放背压为零。严重失流时只能通过动力泵来排水。
原因3：设备内容易积聚空气 ，一方面阻碍冷凝水流动 ，也会导致升温困难。
由于设备空间内会有空气的存聚 ，所以在启动阶段需要及时排出空气 ，缩短启机时间。如空气不排出 ，也会阻碍冷凝水无法到达疏水阀处。
解决办法：除了用Way’s维远带独立排空气装置的浮球式疏水阀之外。另外 ，如有需要也可安装单独的排空气阀排出空气 ，这将会大大提高热效果。
原因4：疏水阀本身质量不过关。
原来用的疏水阀 ，如果普遍使用寿命不超过半年 ，拆开内部若有发现过滤网、浮球或其它部件有损坏。
解决办法：积水容易造成水锤冲击 ，损坏阀门。如果是水锤造成的阀门损坏 ，需要先解决积水问题 ，再选择质量品质比较好的疏水阀替换。
五、如何选择合适的疏水阀呢？
首先 ，无论是应用在哪种工况和使用场合 ，选择一个合适的疏水阀 ，满足以下三大功能是选择疏水阀最基本的条件：
1、自动、连续、及时的排除管道或设备产生的冷凝水 ，不能积水。因为积水会引起：水锤、升温难、换热效率差等问题。
2、阻止蒸汽泄漏 ，避免不必要的浪费。
3、带有排空气和不凝气体的功能 ，系统中空气及时排除 ，有利于缩短设备启机。并且有利于热量的传导。
