- 蒸汽热风机的滞流原理
- 原因：
- 滞流造成的后果
- 水锤
- 温度不稳定
滞流的定义：
疏水阀等排水设备原本需要的工作压差变为负值，不再能正常排出冷凝水，并使之积存在换热器等设备内部。这种现象就被称为滞流。
以下情况可能是由滞流导致的：
- 损坏换热器
- 水锤
- 加热温度不均匀
所以如果蒸汽系统中存在上述问题中的某一个，就很有可能存在滞流现象。
设备内的滞流
积存在设备内部的冷凝水不但会导致产品质量下降，更有可能对设备造成损害。
蒸汽疏水阀自身并不具备主动排除冷凝水的能力。疏水阀是通过入口（一次）压力和出口（二次）压力之间的压力差排出冷凝水的。只有当入口压力高于出口压力时，疏水阀才能正常运行。
蒸汽系统通常设计成通过前后压差来排放冷凝水，但有很多因素可能影响到这种原则。举一个很简单的例子，在设备前端使用温度控制阀就会导致疏水阀前后压差的颠倒，产生滞流。
通常来说，以下情况可能会产生滞流现象：
- 设备内部出现真空
- 始终负压状态
- 间歇性的负压
通常，换热器都会以满足最大负荷工况来设计。当换热器面积固定不变，但是负荷却会随运行情况发生变化。例如，当热风机的加热介质—空气减少后，唯一可以维持空气现有温度的方法就是降低热源—蒸汽的温度（压力）。
当温度控制阀的控制器开始关小阀门开度，换热器内的压力便会下降。其结果就是，疏水阀入口压力下降直至低于出口压力，冷凝水不再能通过阀排出设备，导致设备积水。
热风机中的滞流
在蒸汽热风机系统中，控制阀，温度传感器和控制器是用来控制压力，保持温度恒定的。上述动画就是描述这个系统原理的一个例子。0.3MPaG（44 psig）的蒸汽用来加热空气，使之维持在80 °C （176°F）。这种类型的工况经常会产生滞流。
- 当风机开机时空气温度为室温。控制阀控制蒸汽，传导适合的热量使空气加热至目标温度。在这个实例中为80ºC （176°F）。
- 当空气温度接近80ºC （176°F）时，控制阀开度逐渐变小，降低蒸汽压力和热量供应。
- 当空气被加热后，风机内的蒸汽压力和温度开始下降。低压蒸汽加热空气后就会冷凝，换热器中的压力进一步的降低。导致疏水阀前后端出现负压差，无法排出冷凝水。
- 当空气不能达到目标温度时，控制阀开度就会变大（增加蒸汽压力），积存的冷凝水就得以排出。
- 这个周期会始终重复，当出现负压差时，冷凝水就会在设备内部积存。
即使积存的冷凝水可以通过增加后的入口压力排出设备，但等待入口压力增加的这段时间内还是会产生问题。滞流会降低设备效率，影响产品数量和质量，还会产生水锤，造成换热铜管和封头垫圈的损坏。
水锤当蒸汽接触到积存的冷凝水，冷凝水与蒸汽之间的温差会导致蒸汽发生瞬时冷凝，从而造成水锤。如下图所示的管壳式换热器，水锤对细小管道的冲击可能导致其破裂。
观看水锤动画
当高温蒸汽接触到积存的冷凝水时，发生温降，部分蒸汽同时冷凝，导致水锤。
观看对管束的破坏动画
当蒸汽瞬时冷凝导致水锤的同时，局部区域将形成真空。堆积的冷凝水水块会沿着流动方向前进，如管束壁很薄，水块的冲击力将会对管束造成严重的破坏。
关于水锤的更多信息，请参阅： 水锤教程
温度不稳定如果在夹套锅等换热设备内发生滞流，将导致产品温度不稳定等后果。
热源处（热交换表面）温度不均匀
当滞流发生时，冷凝水开始积存。夹套底部的冷凝水温度下降，这种结构形式的换热器在整个换热面上的温度分布不均，对产品品质造成严重的影响。
正如先前的解释，滞流是由于疏水阀在负压差下无法完全排除冷凝水。因此，仅仅更换疏水阀无法解决滞流问题。
解决滞流问题有两个方法
- 增加疏水阀进口（一次）压力，或者
- 降低疏水阀出口（二次）压力。
如果不发生滞流，夹套内充满蒸汽，饱和蒸汽均匀加热的特性就能充分体现，即所谓的，“如果压力稳定，整个空间内所对应的温度也稳定”。
更多关于滞流，和其解决方案的介绍，请参阅第二部分： 防止滞流的方法
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