洁净蒸汽系统的不凝性气体的影响

洁净蒸汽系统的不凝性气体的影响杭州瓦特节能工程有限公司http://www.wattvalve.com当洁净蒸汽冷凝时,不凝气体就被释放出来。这

洁净蒸汽系统的不凝性气体的影响

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当洁净蒸汽冷凝时,不凝气体就被释放出来。这类气体的来源通常是洁净蒸汽发生器的给水,它们的影响是使蒸汽从纯净水蒸汽改变成洁净蒸汽和气体的混合物,因此不凝性气体是有害的污染物

如果我们考虑用洁净蒸汽加热一个单一组件,可以看出当洁净蒸汽在组件上冷凝时,它的体积将会缩小成原体积的1/841(蒸汽温度为122°C)。体积的迅速减少会形成一个低压区,该区域随即被更多的洁净蒸汽重新填充。直到组件加热完成之前,该过程会一直持续。

洁净蒸汽流是一直朝向组件的。在冷凝时被释放出来的任何气体将在蒸汽流的推动下流向组件。如

果组件是中空或多孔的,释放出来的气体将被推到组件的中间。在杀菌温度下，空气和蒸汽的比重相差很小。因此空气不能在重力的作用下离开组件。而空气的隔热能力是铜的12000倍.因此不管是空气膜还是空气窝都可以阻止蒸汽直接接触到组件,即对组件形成绝热。这种情况与空气未能充分排除(系统中残留少量的空气)是一样的。

不凝气体的含量到多少时会出现问题? EN285中规定的限制为3.5%,即单位为每100ml冷凝水中的气体含量ml。这常被误解成体积的3.5%。实际上,体积的百分比含量为3.5m/1694l=0.002,(每kg蒸汽,20ml)当不凝气体与蒸汽均匀混合时,这种含量的不凝气体不太可能造成任何影响,因为分子非常广泛的分布,并不会阻止简单形状表面的杀菌。例如流体杀菌工艺。

组件的设计、其质量分布和蒸汽中不凝气体含量将决定出现问题的程度,良好的设计、适当的安装生产设备,就将很容易满足EN285和HTM2010的限制规定。关于干度值和过热试验，EN285都有说明，其描述的试验方法并不是准确测量不凝气体量的,而是提供一种方法证明蒸汽品质是否可以接受。与先前的试验不同,取样点位置与上、下游压力的关系并不会对不凝气体的试验结果有影响。

尽管瓦特热静力排空阀在系统起机时能有效排大量空气，但是当空气与蒸汽均匀混合时，则排空阀的排空效果将不会太好。在流速为零或流速很低的条件下，空气将会积聚通过排空阀排除，但是当流动速度为25m/s或更高时，气体更可能被夹带至用汽点而不是被排除。不凝气体可能明显为连续间歌的，这是进料泵运行等操作的结果。

尽管在业界意识到要设计并建造高质量的洁净蒸汽发生器和洁净蒸汽分配系统，但这常受消除化学污染和内毒素而采取的指施的限制。实际上，在洁净蒸汽系统中高含量的这些气体的存在，比在工业或公用蒸汽中要多，原因主要是用于洁净蒸汽发生器的给水经常没有加热到合适的温度，水中气体的可溶性随着温度的上升而下降。尽管作为节能措施给水可能在进入发生器之前被加热，但是在绝大多数标准系统中并没有消除气体的措施。相反，良好设计的公用蒸汽系统使用的给水中大部分是回收的冷凝水，其温度自然较高，并且经常还要被加热，以维持温度在80℃以上。

气体在蒸汽冷凝时被释放出来。当这种情况发生在蒸汽主管，质量较轻的气体将被蒸汽流带，不必通过疏水阀排除。因此回收的冷凝水一定要脱气，然后在工业蒸汽系统中再利用作为锅炉的水。而洁净蒸汽的冷凝水很少回收再利用，因而其需要100％的重新给水。

给水系统的影响包括多个阶段，每个存储和循环系统都将导致输送到洁净汽发生器的水过量充气。这种情况在相同规模的工业蒸汽系统中并不会发生。即使在洁净系统中使用预热器.气泡尺寸.对流和水流方向等各种因素组合起来，使得气体不能容易、快速的从水中除去。

工业蒸汽系统使用化学品(例如肼)从水中提取氧，以尽可能减少腐蚀。当腐蚀是主要问题时，如在高压系统中，可以对补给水机械脱气，以排除气体

当供应给杀菌器的是工业蒸汽时，分配系统应非常大，对工业蒸汽的需求量远远大于杀菌器的需求量。这造成大量的蒸汽用于空间、水和过程的加热，以保证系统持续被吹扫.以排除不凝性气体。

在该过程结束前，应使用脱气器，确保在蒸汽产生前排除所有气体。脱气器将水喷成雾状以获得较大的表面积，水雾被蒸汽反向加热。蒸汽将水加热至接近饱和温度，并依据物理原理除去水表面上的气泡。通常要安装真空泵抽出气体混合物。不管蒸汽系统时正常关闭还是非正常关闭，在重新起动时，蒸汽分配系统中都存在大量的空气，应完善排空系统并检测不凝性气体。