纯蒸汽分配系统的基本要素

纯蒸汽分配系统的基本要素

纯蒸汽分配系统的重要要求是将蒸汽送达使用点，同时确保其无污染、保持干燥和饱和，并且不得过热。一般蒸汽分配系统的基本原理同样适用于洁净和纯蒸汽系统，但在结构材料和卫生设计方面存在明显差异。

1 管道口径

与工业蒸汽类似，必须确定合适的纯净真气分配系统管道尺寸，以避免出现腐蚀和噪音问题。一般情况下，发生器的压力应保持在3-4 barg，以减少管道口径、降低热损失、节省安装成本并提高蒸汽的干度。管道流速不应过快，最高应控制在35 m/s。主管道的流速应控制在10-15 m/s，分支管道的流速则应维持在约25 m/s。

2 排除空气

在启动或停止运行时，分配系统中不可避免地会存在空气或其他不凝气体。这些气体需要被清除，以避免在工艺过程中导致杀菌不充分，因为空气是一种有效的绝热体（即使它与蒸汽混合）。1毫米厚的空气膜与15米厚的铜墙具有相同的热阻。实际上，存在于换热表面或杀菌表面的空气膜会降低冷凝水膜接触面的温度，进而导致杀菌不充分。为了有效且自动地将空气和其他不凝气体排出分配系统，建议在以下设备上安装压力热平衡式洁净型排空阀：输送主管、分离器、反应器、高压杀菌器及其他相关设备。

3过滤蒸汽中带有的水滴。

一般来说，通常要求纯蒸汽发生器产生的蒸汽应该非常干燥，因为夹带的水滴会影响蒸汽的电导率和纯度。然而，一旦蒸汽从发生器离开进入分配系统，由于热量损失，水蒸气就会开始凝结，从而导致蒸汽质量下降。

在蒸汽到达使用点之前，降低压力可以去除其中的水滴，从而使蒸汽在所需的压力下达到饱和温度。根据系统设计，仅依靠疏水阀可能无法完全去除蒸汽中的水滴，因此在使用点的调节阀前后可能需要安装一个汽水分离器。如果分离器设置在调节阀的上游，可以有效保护调节阀，避免出现水锤或导致调节阀膜片受到冲击损坏。

4 取汽

良好的工程惯例建议，从主管或输送管线抽取蒸汽时应选择管道顶部，而非底部，如图4所示。这种做法有助于确保蒸汽在从主管线输送到支管线的过程中保持干燥。

图4 显示了取气的方式。

5冷凝水排放

积累冷凝水的区域可能会成为细菌和微生物滋生的理想场所，这可能引发不可接受的内毒素水平，从而成为系统失效的潜在因素。为了尽量减少分配系统中冷凝水的积聚，应遵循以下一般指南：

管道应设计成倾斜，使得冷凝水可以直接流向安装在下方的排水阀。一般情况下，水平管道的倾斜度至少应为1:100。

管道应得到良好支撑，以防止下垂，尽量减少可能积聚冷凝水的死角。

在所有可能积聚冷凝水的位置，都应安装疏水阀。例如，至少每隔30米的地方、控制阀和隔断阀的上游、直管道的底部以及任何系统的低点，都应设置疏水阀。

对于直径在4英寸以内的输送管道，集水槽的尺寸应与管道相同；而对于6英寸或更大直径的管道，集水槽的尺寸应比管道小一号或两号。集水槽应安装在管道底部，以防止冷凝水再次积聚。

疏水阀应垂直向下排放冷凝水，以避免冷凝水在集水槽中积聚，如图5所示。