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从水处理到冷凝水回收—密封阀门和接头降低能量成本
通常，能量是厂家的第二大成本所在，仅次于原材料或给料。据美国能量部（DOE）工业技术办公室报告称，美国制造商所消耗的燃料中，有45%用于产生蒸汽。蒸汽泄漏是增加能量成本的重大因素。本文探讨蒸汽如何发生泄漏，并阐明有助于减小泄漏的密封方法。
蒸汽系统
一般来说，蒸汽系统由蒸汽发生器或锅炉、配送系统、使用点设备和冷凝水回收装置组成。用适当燃料将经过适当处理的水煮沸，从而在发生器中产生蒸汽。一旦蒸汽产生并进入配送系统，唯一可能出现的情况就是蒸汽在到达使用点的整个途中会损耗能量。之所以会损耗能量，是因为承载和控制蒸汽的接头及阀门的隔热功能不加或不足、或产生泄漏以及冷凝和随后的疏水措施不当。损耗掉的能量无法恢复，只能替代，即需要更多的已处理水（补充）和更多的燃料，从而增加了成本。
蒸汽发生器
蒸汽发生器的大小和容量不等，主要取决于最终应用情况。对蒸汽发生器所产生蒸汽的等级要求各不相同，有工业蒸汽、干净蒸汽和纯净蒸汽。但不论大小还是等级，都要求水经过适当处理，以适用于某种用途。
现场处理使用的是市政用水，并经过进一步处理，使之符合某种最终的使用要求。用已处理水所产生蒸汽具体用途包括冶炼油厂、化工厂和石化厂的生产用蒸汽，电厂发电用的蒸汽以及制药厂使用的注射用水(WFI)，其中注射用水的费用最高。
工艺管线、工艺设备和监控已处理水质量的仪表系统均有阀门和接头。这些地方的泄漏可以是小问题，也可能是化学泄漏和溢漏这些更严重的问题。
此外，阀门和接头还用于燃料处理系统、监控燃烧装置的仪表系统和燃烧后排放监控系统。燃烧控制系统使空气和燃料保持一定比例，从而确保有效燃烧，减少产生的NOx。阀门和接头泄漏会降低这些控制系统的效率，还可能会违反美国环保署(EPA)的规定。
配送系统
配送系统将蒸汽从锅炉通过一系列管道送到使用点。配送系统的工作目标是将蒸汽送到使用点，并在输送途中尽量减小能量损失。
蒸汽配送系统中能量损失的一个重要原因是输送管道系统阀门和接头的泄漏。螺纹管接头很容易产生蒸汽泄漏。蒸汽是一种极难密封的流体。它具有很强的腐蚀性，开始时只有针孔大小，会迅速泄漏出很大一团蒸汽。我们常会发现螺纹接头周围整整一圈360˚ 都在漏汽。
阀门也会出现同样情况。蒸汽配送系统常用的是闸阀和球阀，这是由于蒸汽通过配送系统时，阀门的大孔径和高流量系数(CV)这两个特征可以将能量损失减至最小。由于磨损、热循环和热冲击的综合作用，在其阀杆密封处会出现蒸汽泄漏。如果阀门被用作关断阀，在正常关闭的情况下，由上述综合作用导致的阀座泄漏会导致蒸汽损失。
虽然整个蒸汽系统中大部分蒸汽损失都出现在配送系统，但蒸汽产生后，蒸汽发生器和使用点设备及系统的阀门和接头泄漏也会产生蒸汽损失。
解决方案
 解决方案之一是使用卡套管和双卡套无扩口机械卡套管接头来安装系统。卡套管的使用最大限度减少了在安装时所需接头的数量，在连接紧凑的系统中尤其有效。双卡套无扩口接头是全金属接头，不需要其它密封剂来实现密封。在构成上，位于外径上的前卡套起密封作用，后卡套提供夹持力，这样即使所选用的经批准可以与接头一起使用的卡套管达到爆烈的强度，接头仍保持完好无损。在热循环过程中，此接头可以抵消卡套管和接头在升至蒸汽温度、在蒸汽温度下以及在从蒸汽温度下降的过程中出现的膨胀收缩，并在外界环境下保持密封且没有蒸汽损失。
如前所述，球阀是蒸汽系统中最常见的阀门之一，因为蒸汽经过阀体时，阀体的流量系数(CV)高和压降低。应用于饱和蒸汽系统中的球阀通常有个阀杆密封件，即横截面为方形或三角形的聚四氟乙烯(PTFE)密封圈。有时，阀杆密封件在某个点很快就会松懈，并开始泄漏蒸汽。
 还有一个解决方案是使用带有活动负载阀杆密封件和密封座的球阀。其密封体是两片分开的V形构造，不同于传统的方形或三角形构造。虽然它的承载方式与传统密封件一样，但负载不同。在此设计下，是用填料螺母通过位于顶部接管上的蝶形弹簧施加负载力。这样就产生了活动负载力，它可以补偿在正常使用(在环境温度或高温条件下)期间的磨损。蝶形弹簧不断地“重新紧固”密封件，确保其在较长使用寿命期间的密封性和可靠性。蝶形弹簧还补偿了热循环期间的热胀冷缩，在温度波动的过程中保持密封性。活动负载密封阀座可在应用过程中保证类似的密封效果，例如当把球阀用作至大气关断阀时，密封阀座泄漏会使蒸汽能量流出系统。
结论
在整个生产运作成本中，能量占很大一部分。平均45%的能量是蒸汽。蒸汽泄漏使能量流出系统。能量无法恢复，只能替代，从而增加了蒸汽的总成本。无扩口机械卡套管接头和配有活动负载阀杆密封件及密封阀座的球阀可以大幅度减小蒸汽泄漏，从而大大节约整个蒸汽系统的运行成本。
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