缓解冷凝水闪蒸时，对垂直传输管道造成的水锤

有一种比较常见的误解，认为冷凝水回收管内充满的只有液体冷凝水，而事实上当高温冷凝水泄压进入回收管时会发生闪蒸，此时回收管中绝大部分充满着的反而是闪蒸汽。通常，典型的冷凝水回收管中呈现汽液两相流（闪蒸汽和冷凝水），当冷凝水无法通过重力作用排放时，会在分汽缸处产生剧烈水锤。

汽液两相流的冷凝水回收管遇到管道提升时，由于管道内高速流动的蒸汽带动冷凝水形成波浪，进而产生充满管道的段塞水块，极易造成对管道的严重冲击。管道口径越大，段塞冷凝水的量级越大，对管道造成的冲击力也就越大。

为了演示垂直提升管底部水锤的产生，并如何通过改善管道布置来减少或消灭此类水锤，TLV的咨询·工程·服务部门特意搭建了一套透明的蒸汽系统加以说明，如以下视频所示。

该视频展示了两种场景：

1. 这是一种比较常见，但并不推荐使用的，至少包含一个垂直提升管段的闪蒸冷凝水传输管道，非重力式排水安装形式，很容易发生水锤。
2. 安装回落式虹吸管结构（或称之为“DDLS”，即在提升管的前端安装一段回落管结构）的冷凝水传输系统可以协助缓解因垂直提升管导致流动障碍的水锤影响。

场景一

在上方的管道布置图中，沿水平方向可以看到明显的波浪动作，这是由高速流动的蒸汽（视频中利用压缩空气替代呈现）流经液体表面而形成的。当形成的波浪足够大，足够填满整个管道横截面，就会产生段塞水块，形成一道阻力墙；段塞水块在蒸汽流的推动下，沿着管道快速前进，撞击一切阻挡在其前进道路上的管道、阀门、垫圈或管件等，造成严重损坏。另外，在闪蒸冷凝水管道内，充满了低能量闪蒸汽的空间会因冷凝水进入，填充空间时产生水锤。

场景二

第二，下方的管道布置图中采用了一种非理想解决方案：回落式虹吸管结构。闪蒸冷凝水回收系统最理想的设计是可以使冷凝水永远处于重力回水状态；而当系统设计无法满足设计初衷的重力回水时，回落式虹吸管结构可以起到减少水锤的作用。当然这种结构设计需要由专业的工程师进行个案评估，确保不同场合中的适用性和安全性。

如视频所示，回落式虹吸结构可以降低管道中冷凝水的液位，大大缩短被汽流吹起波浪的管道的长度。由此可见，虹吸管结构可以减少浪涌，降低段塞水块发生的可能性。这种结构设计可以使冷凝水的流动更平缓，随之减少水锤。

视频中演示的是在水平管道安装回落式虹吸管内蒸汽和液体的相互作用可以使之向上流动。可以预计，如果虹吸管的底部采用两个大直径弯管，而不是直管，这样的结构可以进一步减少水锤。

小心对待水锤

需要注意的是，消除水锤的策略会因产生水锤的原因不同而不尽相同。当水锤发生时，工厂最好请专业工程师分析水锤产生的原因，并制定相应的对策。

水锤: 结论

先进的蒸汽系统优化计划