汽水分离器以及它们在蒸汽系统中扮演的角色

内容:

• 汽水分离原理
• 汽水分离器如何使用
• 压缩空气系统中汽水分离器的使用
• 如何选择汽水分离器

在很多使用蒸汽的工艺中，需要尽可能地供应干燥蒸汽。然而除非是过热蒸汽，所有工厂的蒸汽离开锅炉时都会夹杂湿气并在通过蒸汽系统时持续失去热量并冷凝。安装蒸汽疏水阀可以排除管到底部的冷凝水，但是不能排除流动蒸汽中夹杂的湿气，这意味着提供干燥蒸汽不能光靠疏水阀。

另外，当流速较低（10m/s），方向的变化和压差都可能使一些在管道底部流动的冷凝水分散到蒸汽中。移除这部分流速接近于30m/s夹杂于蒸汽中的冷凝水就必须用汽水分离器。

冷凝水夹杂于蒸汽的实例

汽水分离原理

在我们研究汽水分离器原理时有四个设计原理：机械屏障，流速达成，方向改变及冲击。相对于应用单一一种原理，应用其中几种原理可以增加汽水分离效率。

比如，以下汽水分离器利用挡板来引用方向改变的原理，移除了一部分的夹杂的湿气。然而利用流速达成并不足以达到高汽水分离率，很多湿气依然留存在蒸汽中。

另一种方法是应用离心力，利用液体与气体的密度不同来分离两者。这样的话，蒸汽进入螺旋流中，使得更重的冷凝水液滴被甩出滴在汽水分离器的内壁上。重力使得冷凝水流入汽水分离器的底部，那里安装的蒸汽疏水阀再将它们排出。

TLV的汽水分离器利用了离心力，结合了所有的四种原理来达到98%的汽水分离率。

汽水分离器如何使用

通常汽水分离器被用来为蒸汽直接加热应用提供干燥蒸汽，比如橡胶硫化机，蒸汽动力熨斗或烹饪工艺。其他的有雾化，催化及腌制工艺。在这些系统中，汽水分离器都被安装在靠近的用汽设备前，最有效地拦截蒸汽中夹杂的冷凝水。

除了直接蒸汽加热，其他的应用也可以通过加装汽水分离器来增加效率，比如蒸汽喷射机，汽轮机以及生成过热蒸汽的加热器。

除了改进蒸汽质量，汽水分离器还能提供其他额外的好处：通过移除蒸汽管线上多余的液体，汽水分离器可以减少水锤及高速水滴引起的侵蚀。

压缩空气系统中汽水分离器的使用

汽水分离器的使用不仅仅局限于蒸汽系统。在压缩空气系统中，空气温度低于凝结点时会形成冷凝水。这样产生的水滴会夹杂在压缩空气中导致系统效率下降和其他并发症。压缩空气喷射系统和喷枪是需要提供干燥空气的两个实例。

就像蒸汽用的汽水分离器要与蒸汽疏水阀一起使用一样，空气系统中的汽水分离器也需要一个合适的空气疏水阀。除了这一点，压缩空气系统中利用离心力原理的汽水分离器基本上与蒸汽系统中的相同。

如何选择汽水分离器

当汽水分离器所面对流体的流速或流量高于它的规格时，它的性能会下降。相对于只单单通过管径来选择汽水分离器，考虑所有可能影响它使用效果的因素来达到最佳的汽水分离率更为重要。时刻确保压损与流体流速在规格允许的范围内。

汽水分离器有内置疏水阀的型号可供选择。当没有内置疏水阀时，必须安装一个疏水阀。

在汽水分离器下端安装一个蒸汽疏水阀

根据设备的位置及汽水分离器如何使用，汽水分离器中冷凝水负载可能会比较大。如果不能选择一个内置疏水阀的汽水分离器，那就要选择安装一个排量可以满足冷凝水负载要求的合适的疏水阀。