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潔凈蒸汽與工業(yè)蒸汽的不同

杭州瓦特節(jié)能工程有限公司 李少鵬

工業(yè)蒸汽主要是指普通自備鍋爐產(chǎn)生的蒸汽和電廠供應(yīng)的熱網(wǎng)蒸汽。

普通蒸汽鍋爐直接加熱爐水而產(chǎn)生的蒸汽。工業(yè)蒸汽作為熱量載體一般用于間接加熱或直接接觸加熱使用，也可以用于加濕使用。普通蒸汽鍋爐產(chǎn)生的工業(yè)蒸汽基本滿足大多數(shù)的直接或間接加熱要求，相對于其它加熱介質(zhì)或流體，蒸汽是干凈、安全、無菌、的熱媒介。

自備蒸汽鍋爐的給水品質(zhì)會(huì)影響蒸汽的品質(zhì)。我們知道，鍋爐內(nèi)蒸汽在蒸發(fā)的同時(shí)，不可避免會(huì)攜帶部分爐水進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，而蒸汽攜帶的骯臟爐水對蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生一定的破壞和影響。

同時(shí)根據(jù)美國FDA的規(guī)范, 用來作為蒸汽鍋爐阻垢的六偏磷酸鈉,緩蝕用的氫氧化鈉,除氧用水處理藥劑是不能用于和食材或食品和食品容器有直接接觸的。這對直接接觸加熱和滅菌是有一定影響的。

蒸汽在輸送中，會(huì)由于冷凝而產(chǎn)生對碳鋼管道的腐蝕，腐蝕物，形成黃水。一旦黃水、雜質(zhì)被攜帶至生產(chǎn)工藝中，可能對產(chǎn)品形成影響。

當(dāng)蒸汽中含有3%以上的冷凝水時(shí)，在產(chǎn)品表面的冷凝水對熱量傳遞的阻礙，使得到達(dá)產(chǎn)品的實(shí)際接觸溫度會(huì)低于設(shè)計(jì)溫度要求。所以通常在蒸汽入口采用瓦特汽水分離器會(huì)非常有效。

鍋爐給水中除氧不*，會(huì)導(dǎo)致蒸汽中混有空氣等不凝性氣體，空氣等不凝性氣體的存在會(huì)對蒸汽的溫度形成另外的影響，蒸汽系統(tǒng)內(nèi)的空氣未排除或未*排除，一方面由于空氣是熱的不良導(dǎo)體，空氣的存在會(huì)形成冷點(diǎn)，使得附著空氣的產(chǎn)品達(dá)不到設(shè)計(jì)溫度。

電廠供應(yīng)的熱網(wǎng)蒸汽一般是熱電廠發(fā)電以后的副產(chǎn)品，首先為了確保發(fā)電效率和安全，蒸汽的過熱是*的，有時(shí)過熱度超過100℃。

蒸汽過熱度是影響蒸汽加熱和滅菌的一個(gè)重要因素，經(jīng)常會(huì)被忽略。飽和蒸汽滅菌原理是蒸汽遇冷產(chǎn)品凝結(jié)而釋放出大量的潛熱能，使產(chǎn)品的溫度上升。而過熱蒸汽，其性質(zhì)相當(dāng)于干燥的空氣，其本身的傳熱效率低下；另外一方面，過熱蒸汽釋放顯熱而溫度下降沒有達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，不會(huì)發(fā)生冷凝，此時(shí)放出的熱量非常小，使得熱量傳輸達(dá)不到加熱和滅菌要求。此現(xiàn)象在過熱3℃以上時(shí)即表現(xiàn)明顯。蒸汽過熱還可導(dǎo)致物品快速老化。

熱網(wǎng)蒸汽在遠(yuǎn)距離輸送中，會(huì)由于散熱冷凝而產(chǎn)生大量冷凝水，冷凝水的存在對碳鋼蒸汽管道形成腐蝕，典型的腐蝕后冷凝水呈現(xiàn)黃水或黃褐色污水。這些污染蒸汽會(huì)對蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。

熱網(wǎng)蒸汽的其它用戶在建設(shè)、維護(hù)、使用過程中，也會(huì)有潛在的風(fēng)險(xiǎn)雜質(zhì)進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)。瓦特蒸汽工程師在實(shí)踐中，在熱網(wǎng)蒸汽中發(fā)現(xiàn)過多余的連接材料、沒有*沖洗的管道焊接雜質(zhì)、甚至一些安裝工具、閥門內(nèi)件和墊片等。

熱網(wǎng)蒸汽往往是同時(shí)供應(yīng)多個(gè)客戶，客戶負(fù)載的變化會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)蒸汽的溫度、壓力、流量、過熱度變化，這些變化有時(shí)會(huì)影響到蒸汽用戶的正常使用。所以常見熱網(wǎng)蒸汽問題包含蒸汽黃水污染、蒸汽中各種雜質(zhì)、壓力波動(dòng)等現(xiàn)象，也包含蒸汽中含有的空氣、過熱蒸汽、蒸汽潮濕等不容易發(fā)現(xiàn)的潛在影響因素。所以潔凈蒸汽至少包含給水純度、蒸汽本身的干度（冷凝水含量）、不凝性氣體含量、過熱度、合適的蒸汽壓力和溫度、以及足夠的流量。

潔凈蒸汽是經(jīng)過處理的蒸汽，包括超濾蒸汽、水浴蒸汽和汽—汽潔凈蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的干凈的、符合要求的蒸汽。

超凈過濾裝置濾材采用不銹鋼燒結(jié)氈（纖維高溫?zé)Y(jié)）多級過濾蒸汽中的雜質(zhì)，同時(shí)通過汽水分離及時(shí)去被污染的冷凝水和溶解在冷凝水中的可溶性固態(tài)和氣體。超凈過濾裝置的自動(dòng)排氣閥有效地排除蒸汽中的不凝性氣體。

超凈過濾裝置的過濾精度高達(dá)0.5 μm，其過濾效率*符合3-A關(guān)于潔凈蒸汽過濾的標(biāo)準(zhǔn)，可以有效過濾蒸汽中含有的水垢、鐵銹、顆粒等雜質(zhì)，提高蒸汽質(zhì)量。

水浴蒸汽裝置專為電廠的熱網(wǎng)蒸汽設(shè)計(jì)，熱網(wǎng)不干凈的蒸汽在RO水中洗澡，在去除污染物的同時(shí)，消除過熱度，穩(wěn)定供給壓力，將潔凈蒸汽發(fā)生器、減溫器和蓄熱器集于一體，實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)蒸汽的潔凈供應(yīng)，而幾乎沒有工業(yè)蒸汽的衰減和效率下降。

汽—汽潔凈蒸汽發(fā)生器把RO水經(jīng)不銹鋼板式換熱器加熱后，以汽水混合物的狀態(tài)進(jìn)入汽水分離罐。在汽水分離罐中實(shí)現(xiàn)汽水分離后，潔凈的干蒸汽由上部出口輸出進(jìn)入用汽設(shè)備，未蒸發(fā)的水分保留在汽水分離罐內(nèi)。分離罐中的水位通過自動(dòng)水位控制器，由進(jìn)水電動(dòng)控制閥控制在設(shè)定的水位。自動(dòng)排污檢測系統(tǒng)不斷檢測汽水分離罐中水的鹽值，控制鹽水的排放。

工業(yè)蒸汽在進(jìn)入板式換熱器之前通過氣動(dòng)控制閥，受到潔凈蒸汽所需壓力的控制，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入換熱器的工業(yè)蒸汽的流量，確保產(chǎn)生的潔凈蒸汽達(dá)到要求的壓力和溫度，也使得潔凈蒸汽發(fā)生器的效率得到提高。

瓦特食品級潔凈蒸汽發(fā)生器具有本質(zhì)的區(qū)別。潔凈蒸汽發(fā)生器的流程、結(jié)構(gòu)、能耗、控制和文件，與潔凈蒸汽品質(zhì)作為核心要素予以考量。

特別是潔凈蒸汽的流量，流量的波動(dòng)直接導(dǎo)致潔凈蒸汽的壓力和溫度變化，同時(shí)潔凈蒸汽流量的變化也會(huì)很大程度地影響到蒸汽的干度。

潔凈蒸汽的潔凈度保證不僅在于潔凈蒸汽的產(chǎn)生，還包含其潔凈輸送管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及潔凈蒸汽加熱系統(tǒng)的控制和冷凝水排放方案。所以其初始投資和運(yùn)行費(fèi)用、管理和維護(hù)成本都有較大幅度的提高。

只有依據(jù)蒸汽來源不同，品質(zhì)不同，蒸汽品質(zhì)的需求不同，來選擇適合的蒸汽等級和蒸汽處理裝置。