多重高效汽水分离器的设计

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湿蒸汽是蒸汽系统中最主要关注的问题之一，锅炉中产生的饱和蒸汽本来就不是很干燥的，虽然蒸汽干度会因锅炉不同有一定差别，大多数壳式锅炉产生的蒸汽干度都在95%和98%之间，而且锅炉汽水共腾发生后携带的水分就会更多。而盘管式和贯流式蒸汽发生器普遍的干度低于95%，特别是负载波动较大的应用。用于蒸汽系统中分离冷凝水的分离器依据分离方法可分为挡板式汽水分离、汽旋式汽水分离器、吸附式汽水分离器等三种形式。

三种汽水分离器的原理和适用范围都不尽相同，目前市场上常用的蒸汽汽水分离器是挡板式汽水分离器。

挡板或折板式分离器由很多挡板构成，流体在分离器内多次改变流动方向，由于悬浮的水滴有较大的质量和惯性，混合流体进入瓦特挡板式汽水分离器时，增大的流道降低了冷凝水的动能，当遇到挡板流动方向改变时，蒸汽可以绕过挡板继续向前，而低动能的水滴就会积聚在挡板上，而且汽水分离器有很大的通流面积，减少了水滴的动能，大部分都会凝聚，最后落到分离器的底部，通过疏水阀排出。

挡板式汽水分离器的一个典型特点就是体积大，如果汽水分离器内蒸汽流高于25m/s，悬浮的冷凝水滴势必会二次喷溅，产生更高动能，使得喷溅后的更小水滴将变得更难捕捉。

而挡板式汽水分离器入口流速低于15m/s,汽水分离效果也大幅度降低，因为分离器的折流设计较为简单，折流角度普遍低于90°，如果蒸汽流速太低，对于悬浮式水滴的分离就会失去效果。

挡板式汽水分离器对于捕捉微米级水滴的效率相对较低。

可见挡板式汽水分离制造简单，成本较低，是稳定流量的蒸汽系统的首选，适合锅炉出口、闪蒸罐出口、蓄热器、蒸汽发生器的汽水分离。

汽旋式汽水分离器利用汽旋或离心型分离器使用了一连串肋片以便产生高速汽旋，在分离器内高速旋转流动的蒸汽把其中的水滴抛向分离器内壁和肋片，分离出的水分通过底部的疏水阀排出。

相对而言，汽旋式汽水分离器的适用流速范围较大，但是这种汽水分离必须考虑二次分离，即首先收集管壁和管道底部的冷凝水，在利用汽旋原理收集蒸汽中悬浮的冷凝水，否则管壁和管底的冷凝水会被汽旋搅碎，反而不利于收集。等汽旋式汽水分离器的冷凝水被积聚于分离器管壁上时，其流向与蒸汽流向会相反，必须考虑防“顺流”设计。

汽旋式汽水分离器对于质量较小的微米级冷凝水滴和流速低于15m/s的蒸汽应用，以及蒸汽流速超过50m/s的应用，分离效率将急剧降低。

汽旋式汽水分离器的体积较小，适用流速范围较广，汽旋式汽水分离器的启动排水效果表现优异。瓦特汽旋式汽水分离器适合各种减压阀、调节阀、换热器入口汽水分离。

吸附型分离器内部的蒸汽通道上有一个阻碍物，一般是一个金属网垫，悬浮的水滴遇到它后被吸附，水滴大到一定程度后，由于重力作用落到分离器底部。微小间隙的多重折叠金属网作为吸附部件，可以有效去除蒸汽中的微量微米级冷凝水滴。

吸附型汽水分离器最大的问题是过大的湿度和有限的过滤面积会降低分离效率，并且会导致蒸汽压降增大。

从实际检测效果看，任何单独原理的汽水分离器结构都有其使用的局限性。

瓦特高效汽水分离器，结合挡板式和吸附两种形式的分离器，由于结合了这两种方法整个分离效率会有效提高。应用范围会更广，变化的蒸汽负载会导致蒸汽流速的频繁波动，蒸汽流动的不稳定会导致冷凝水的分布方式和比例发生较大变化。只有结合多种、多重分离方式的汽水分离器才能实现全范围的干度提高。

湿蒸汽会降低设备的生产效率和产品质量，也会导致设备损坏，虽然疏水可以去除部分水分，但并不能处理掉悬浮在蒸汽中的液滴，和膜状冷凝水。采用瓦特高效汽水分离器可在全范围内实现蒸汽接近100%的干度，有效提高蒸汽品质和纯净度。