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純蒸汽分配系統(tǒng)的基本要素
純蒸汽分配系統(tǒng)的重要要求是將蒸汽送達(dá)使用點(diǎn)，同時(shí)確保其無(wú)污染、保持干燥和飽和，并且不得過(guò)熱。一般蒸汽分配系統(tǒng)的基本原理同樣適用于潔凈和純蒸汽系統(tǒng)，但在結(jié)構(gòu)材料和衛(wèi)生設(shè)計(jì)方面存在明顯差異。
1 管道口徑
與工業(yè)蒸汽類似，必須確定合適的純凈真氣分配系統(tǒng)管道尺寸，以避免出現(xiàn)腐蝕和噪音問(wèn)題。一般情況下，發(fā)生器的壓力應(yīng)保持在3-4 barg，以減少管道口徑、降低熱損失、節(jié)省安裝成本并提高蒸汽的干度。管道流速不應(yīng)過(guò)快，最高應(yīng)控制在35 m/s。主管道的流速應(yīng)控制在10-15 m/s，分支管道的流速則應(yīng)維持在約25 m/s。
2 排除空氣
在啟動(dòng)或停止運(yùn)行時(shí)，分配系統(tǒng)中不可避免地會(huì)存在空氣或其他不凝氣體。這些氣體需要被清除，以避免在工藝過(guò)程中導(dǎo)致殺菌不充分，因?yàn)榭諝馐且环N有效的絕熱體（即使它與蒸汽混合）。1毫米厚的空氣膜與15米厚的銅墻具有相同的熱阻。實(shí)際上，存在于換熱表面或殺菌表面的空氣膜會(huì)降低冷凝水膜接觸面的溫度，進(jìn)而導(dǎo)致殺菌不充分。為了有效且自動(dòng)地將空氣和其他不凝氣體排出分配系統(tǒng)，建議在以下設(shè)備上安裝壓力熱平衡式潔凈型排空閥：輸送主管、分離器、反應(yīng)器、高壓殺菌器及其他相關(guān)設(shè)備。
3過(guò)濾蒸汽中帶有的水滴。
一般來(lái)說(shuō)，通常要求純蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽應(yīng)該非常干燥，因?yàn)閵A帶的水滴會(huì)影響蒸汽的電導(dǎo)率和純度。然而，一旦蒸汽從發(fā)生器離開進(jìn)入分配系統(tǒng)，由于熱量損失，水蒸氣就會(huì)開始凝結(jié)，從而導(dǎo)致蒸汽質(zhì)量下降。
在蒸汽到達(dá)使用點(diǎn)之前，降低壓力可以去除其中的水滴，從而使蒸汽在所需的壓力下達(dá)到飽和溫度。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，僅依靠疏水閥可能無(wú)法完全去除蒸汽中的水滴，因此在使用點(diǎn)的調(diào)節(jié)閥前后可能需要安裝一個(gè)汽水分離器。如果分離器設(shè)置在調(diào)節(jié)閥的上游，可以有效保護(hù)調(diào)節(jié)閥，避免出現(xiàn)水錘或?qū)е抡{(diào)節(jié)閥膜片受到?jīng)_擊損壞。
4 取汽
良好的工程慣例建議，從主管或輸送管線抽取蒸汽時(shí)應(yīng)選擇管道頂部，而非底部，如圖4所示。這種做法有助于確保蒸汽在從主管線輸送到支管線的過(guò)程中保持干燥。
圖4 顯示了取氣的方式。
5冷凝水排放
積累冷凝水的區(qū)域可能會(huì)成為細(xì)菌和微生物滋生的理想場(chǎng)所，這可能引發(fā)不可接受的內(nèi)毒素水平，從而成為系統(tǒng)失效的潛在因素。為了盡量減少分配系統(tǒng)中冷凝水的積聚，應(yīng)遵循以下一般指南：
管道應(yīng)設(shè)計(jì)成傾斜，使得冷凝水可以直接流向安裝在下方的排水閥。一般情況下，水平管道的傾斜度至少應(yīng)為1:100。
管道應(yīng)得到良好支撐，以防止下垂，盡量減少可能積聚冷凝水的死角。
在所有可能積聚冷凝水的位置，都應(yīng)安裝疏水閥。例如，至少每隔30米的地方、控制閥和隔斷閥的上游、直管道的底部以及任何系統(tǒng)的低點(diǎn)，都應(yīng)設(shè)置疏水閥。
對(duì)于直徑在4英寸以內(nèi)的輸送管道，集水槽的尺寸應(yīng)與管道相同；而對(duì)于6英寸或更大直徑的管道，集水槽的尺寸應(yīng)比管道小一號(hào)或兩號(hào)。集水槽應(yīng)安裝在管道底部，以防止冷凝水再次積聚。
疏水閥應(yīng)垂直向下排放冷凝水，以避免冷凝水在集水槽中積聚，如圖5所示。
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