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。