冷 凝 水 产 生 的 二 次 蒸 汽 将 用 于 二 次 蒸 汽 回 收 系 统， 或 被 直 接 排 放 至 大 气。 剩 余 的 冷 凝 水 则 通 常 被 泵 至 锅 炉 给 水 槽 或 除 氧 器。
主 要 原 因 是：
1.设 备 或 工 艺 远 离 锅 炉 房。
2.冷 凝 水 需 要 被 提 升 至 更 高 的 位 置。
3.蒸 汽 空 间 可 能 存 在 负 压。
泵 的 排 水 管 路 中 将 只 有 水， 因 而 选 型 时 只 需 按 冷 凝 水 量 而 无 需 考 虑 二 次 蒸 汽。 选 型 时 使 用 的 流 量 即 泵 的 排 放 率。
对 长 的 管 路（ 100m 以 上）， 必 须 考 虑 管 路 摩 擦 和 惯 性。 回 收 管 中 水 的 流 速 通 常 可 以 高 于 疏 水 管 路。
这 将 使 管 路 选 型 更 小， 但 同 时 将 增 大 摩 擦 损 失。 因 而 必 须 保 证 背 压 不 会 影 响 泵 的 排 量。
有 两 种 基 本 的 泵，杭州瓦特节能工程有限公司认为 每 一 种 有 其 各 自 的 优 点 和 应 用， 下 面 将 分 别 作 一 个 简 单 的 介 绍。
 电 动 离 心 泵
离 心 泵 使 用 离 心 力 来 泵 液 体。 通 常 叶 轮 安 装 在 蜗 壳 内， 叶 轮 的 高 速 旋 转 产 生 压 能。
 进 入 泵 内 的 液 体 被 引 导 进 入 旋 转 叶 轮 的 中 心。 此 时 液 体 获 得 高 速。 泵 的 蜗 壳 的 设 计 使 动 能 最 大 可 能 的 转 化 为 压 能。 离 心 泵 是 最 常 见 的， 它 适 用 于 各 种 不 同 的 应 用， 无 论 是 热 水 还 是 冷 水。 因 而 经 常 被 用 作 冷 凝 水 回 收 泵。
 这 种 泵 最 适 用 于 需 回 收 大 量 冷 凝 水 的 状 态。 例 如 从 很 多 工 艺 过 程 的 冷 凝 水 的 汇 集 点 回 收 冷 凝 水 时， 电 动 泵 是 自 然 的 选 择。 但 当 冷 凝 水 温 度 接 近 饱 和 温 度 时， 电 动 泵 会 出 现 气 蚀 现 象。
电 动 泵 通 常 组 合 为 整 套 的 装 置， 称 为 冷 凝 水 回 收 装 置包 括：
 一 个 蓄 水 槽
 一 套 由 感 应 器 或 浮 子 操 作 的 控 制 系 统
 一 个 或 多 个 泵
 对 单 泵 系 统， 泵 的 额 定 量 为 回 收 系 统 额 定 量 的 1.5 倍。
 对 双 泵 系 统， 每 个 泵 的 额 定 量 为 回 收 系 统 的 1.1 倍。

 对 双 泵 装 置， 需 要 使 用 串 级 控 制 系 统 来 控 制 泵 的 使 用。 其 中 一 个 泵 作 为 工 作 泵， 另 一 个 泵 则 是 备 用 泵， 在 冷 凝 水 量 超 过 单 泵 的 处 理 量 时 使 用。 通 过 使 用 液 位 控 制，在 工 作 泵 故 障 时， 水 槽 中 水 位 上 升， 从 而 切 换 使 用 备 用 泵。
 增 加 泵 的 排 量 主 要 是：
 考 虑 到 起 动 状 态
 提 供 安 全 系 数

 机 械 泵
 机 械 泵 能 用 于 电 动 泵 使 用 的 几 乎 所 有 的 地 方， 尤 其 适 合 于 冷 凝 水 应 用。 机 械 泵 包 括 一 个 泵 体（ 冷 凝 水 依 靠 重 力 流 入）， 浮 球 和 自 动 机 构（ 触 发 一 套 阀）。
 当 蒸 汽 进 入 泵 体， 冷 凝 水 被 压 出， 经 由 出 口 止 回 阀 至 回 收 管。 随 后 机 构 动 作， 打 开 另 一 个 阀， 排 出 蒸 汽（ 或 压 缩 空 气）， 使 更 多 的 冷 凝 水 重 新 进 入 泵 体 内。
 机 械 泵 无 需 电 力。 也 没 有 轴 承 密 封 的 磨 损 或 泄 漏 问 题， 或 马 达 烧 毁。 安 装 变 简 单 了， 维 修 量 也 最 少。 机 械 泵 还 可 以 处 理 饱 和 状 态 的 冷 凝 水 而 不 会 出 现 气 蚀 问 题。 在 压 力（ 封 闭） 系 统， 冷 凝 水 的 温 度 高 于 100C， 也 同 样 可 以 使 用 机 械 泵。 而 对 真 空 状 态， 电 动 泵 将 无 能 为 力， 机 械 泵 则 可 同 样 工 作。
 应 该 注 意 的 是， 由 于 泵 的 循 环 运 动， 对 机 械 泵 需 要 有 一 个 水 槽。 当 泵 排 水 时， 冷 凝 水 不 能 进 入 泵 体 内， 因 而 必 须 有 一 个 水 槽 来 储 存 在 泵 循 环 间 产 生 的 冷 凝 水。
 通 常 机 械 泵 处 理 的 冷 凝 水 量 比 电 动 泵 少。 在 以 下 情 况 时 机 械 泵 更 能 显 示 其 价 值：
 冷 凝 水 在 真 空 状 态 下
 空 间 有 限（ 机 械 泵 的 维 修 量 少， 因 而 更 有 优 势）
 危 险 环 境
 无 电 力 供 应
 与 电 动 泵 一 样， 杭州瓦特的机 械 泵 也 按 全 套 组 合 订 购， 通 常 包 括 一 个 水 槽 和 泵。 由 于 泵 是 自 动 工 作 的， 因 而 无 需 附 加 的 控 制 系 统。 这 也 意 味 着 泵 完 全 是 自 调 节 的。
 相 比 于 电 动 泵， 机 械 泵 的 选 择 更 复 杂， 因 为 回 收 管 中 冷 凝 水 的 流 动 是 间 断 的。 泵 随 着 水 槽 满 或 空 而 循 环 工 作。 因 而 泵 排 水 的 瞬 时 流 量 可 以 是 每 小 时 回 收 量 的 几 倍。 在 选 择 排 水 管 的 口 径 时 需 要 使 用 的 就 是 瞬 时 流 量。
 选 择 机 械 泵 和 电 动 泵 的 方 法 是 截 然 不 同 的。 在 讨 论 这 些 方 法 之 前， 首 先 来 看 一 下 一 些 术 语， 并 解 释 它 们 在 确 定 冷 凝 水 泵 时 的 意 义。

闪 蒸 压 力
 闪 蒸 压 力 定 义 为 液 体 气 化 时 的 压 力。
 或 者 说 是 液 体 沸 腾 时 的 压 力， 例 如：
 1 bar abs 或 0 bar g 的 水 在 100°C 时 沸 腾
 7 bar g 的 水 在 170.5°C 时 沸 腾
 闪 蒸 压 力 对 冷 凝 水 来 说 是 一 个 非 常 重 要 的 因 素。 冷 凝 水 通 常 接 近 沸 点。 在 离 心 泵 中 这 可 能 会 引 起 问 题。 因 为 当 冷 凝 水 进 入 泵 的 叶 轮 后 被 加 速， 将 会 压 力 下 降。 如 果 压 降 使 冷 凝 水 压 力 低 于 其 温 度 所 对 应 的 饱 和 压 力， 冷 凝 水 将 会 沸 腾， 并 产 生 二 次 蒸 汽 气 泡。
 气 泡 随 冷 凝 水 一 起 离 开 叶 轮 时， 会 遇 到 一 个 增 压 区。 这 一 压 力 会 使 气 泡 很 快 被 压 破 并 发 生 内 爆。 如 果 内 爆 发 生 在 靠 近 固 体 表 面， 则 会 在 局 部 产 生 高 压，  从 而 在 固 体 表 面 造 成 一 个 个 的 凹 痕。
 这 一 过 程 即 被 称 为 气 蚀， 在 短 时 间 内 气 蚀 就 会 对 泵 的 叶 轮 和 外 壳 造 成 严 重 的 破 坏， 同 时 还 会 产 生 象 是 铁 锹 铲 砂 砾 似 的 噪 声。
 因 此， 通 常 建 议 电 动 泵 不 能 用 于 温 度 高 于 98ºC 的 冷 凝 水， 有 些 生 产 商 甚 至 将 温 度 限 制 在 94ºC 或 96ºC。
  压 头
 压 头 指 的 是 流 体 在 某 一 给 定 点 所 具 有 的 势 能。
 压 头 的 测 量 方 法 有 几 种， 常 用 的 一 种 则 是 指 流 体 在 此 给 定 点 的 压 力。

 图 中 泵 排 水 时 的 压 头 为 3 bar g， 而 其 注 水 压 头 为 0.1 bar g。
静 压 头
 静 压 头 指 的 是 流 体 所 具 有 的 垂 直 高 度。

 在 上 图， 泵 的 注 水 的 静 压 头 为 1m， 排 水 静 压 头 为 30m。
 注 意， 在 此 例 中， 给 水 槽 底 部 高 于 泵 的 入 口（ 这 称 为 溢 流 式 注 水）， 因 而 需 要 从 排 水 静 压 头 中 减 去 这 一 尺 寸， 得 到 泵 工 作 的 净 排 水 静 压 头。
 无 论 是 机 械 泵 还 是 电 动 泵 均 如 此， 但 由 于 不 同 的 原 因：
对 电 动 泵， 如 果 给 水 槽 比 泵 低（ 抽 吸 扬 程）， 则 在 泵 的 入 口 将 不 可 避 免 的 存 在 压 降， 使 气 蚀 更 容 易 发 生。
对 机 械 泵， 水 的 压 头 比 泵 的 入 口 高 就 提 供 了 注 水 时 所 需 的 能 量。.
 对 于 水，1 bar 的 压 头 相 当 于 10m 的 静 压 头。

摩 擦 压 损 ( 摩 擦 压 头)
 由 于 摩 擦 造 成 的 压 降 hf,  是 实 际 用 于 使 液 体 在 管 道 中 运 动 所 需 的 压 头。 为 了 将 其 表 示 为 与 静 压 头 一 致， 也 使 用 了 相 应 的 扬 程 的 表 示 方 法。
 通 过 使 用 液 体 流 量， 管 道 口 径 和 管 道 长 度， 从 表 中 即 可 查 出 摩 擦 压 损 的 值。 为 使 之 更 精 确， 不 同 的 管 道 件 的 阻 力 也 应 该 考 虑 在 内。 工 程 师 可 以 使 用 表 来 将 不 同 的 管 道 附 件 转 换 为 相 应 直 管 的 长 度。
 附 加 的 管 道 附 件 的‘ 相 应 长 度’ 与 实 际 的 管 道 长 度 相 加， 就 得 到 了 ‘ 总 相 应 长 度’。 但 在 实 践 中 用 得 更 多 的 是 直 接 加 上 10％ 的 管 道 长 度。 如 下 式：
 总 相 应 长 度 (le) = 实 践 长 度 + 10%
 摩 擦 阻 力 引 起 的 压 力 降 在 很 大 程 度 上 取 决 于 管 道 内 水 的 流 速。 简 单 的 说， 可 以 认 为 摩 擦 压 降 随 速 度 平 方 成 比 例 的 增 大。
 下 表 所 示 为 管 道 内 每 米 压 降 与 流 量 和 管 道 口 径 的 关 系。

 压 降  管 道 口 径 (mm)
Pa/m mbar/m 15 20 25 32 40 50 65 80 100
100 1.0 180 418 785 1701 2590 4990 10115 15649 31879
114 1.14 194 450 845 1832 2790 5366 10841 16828 34247
118 1.18 198 457 857 1890 2830 5443 11022 17055 34746
举 例
 系 统 中， 排 水 管 的 口 径 为 50 mm， 150 m 长， 排 水 量 为 5,000 kg/h， 则 摩 擦 压 降 为：
 总 相 应 长 度 (le)= 150 + 10 % = 165 m
 从 表 中：
 50 mm 的 管 道， 排 水 量 4990 kg/h 时， 压 降 为 1.00 mbar/m。 例 中 的 流 量 稍 大 于 该 值， 虽 然 通 过 插 值 可 以 得 到 一 个 更 准 确 的 估 计 值。 但 也 可 将 其 简 单 的 取 为 1.05 mbar/m。
 则 整 个 管 道 的 压 降 为：
165 m x 1.05 mbar/m = 173.25 mbar (0.17325 bar)
 相 应 的 静 压 头 压 降 为：
1 bar = 10 m,  因 此 0.17325 bar = 1.7325 m
总 排 水 压 头
 总 排 水 压 头 ht,  显 然 是 上 面 各 项 的 总 和：
 将 水 提 升 至 要 求 高 度 的 压 力， 加 上 使 水 在 管 道 中 运 动 的 压 力：
ht = hs + hf

 用 上 例：
 所 需 的 总 排 水 压 头        = 总 静 压 头 + 相 应 的 摩 擦 静 压 降
= 29 + 1.7325
= 30.7325 m

选 择 电 动 泵 冷 凝 水 回 收 系 统
冷 凝 水 回 收 装 置选 型
 为 了 选 择 正 确 的 冷 凝 水 回 收 装 置， 必 须 知 道：
运 行 负 荷 时， 至 水 槽 的 冷 凝 水 量 kg/h。（ 起 动 负 荷 所 需 的 系 数 通 常 在 厂 商 的 选 型 数 据 中 已 有 考 虑。）
冷 凝 水 的 温 度。 为 防 止 气 蚀， 这 一 温 度 必 须 低 于 98ºC。 但 对 于 不 同 的 生 产 商 可 能 会 有 不 同， 如 90, 94 或 98ºC。
总 排 水 压 头。 在 第 4 部 分 中 有 计 算 公 式。
泵 的 排 水 量， 用 于 选 择 回 收 管。 确 保 从 生 产 商 的 数 据 中 获 得 正 确 的 信 息 来 确 定 该 值。
 举 例：
 冷 凝 水 温 度 = 94 oC
 需 处 理 的 冷 凝 水 量 = 1,000 kg/h
 静 压 头 = 30 m
 管 道 长 度 = 150 m
 使 用 这 些 数 据， 根 据  的 杭州瓦特节能工程有限公司 的 选 型 表， 即 可 作 最 初 的 选 型。
 排 水 管 选 型
假设冷 凝 水 回 收 装 置的 实 际 处 理 量 为 2,000 kg/h， 也 就 是 说， 泵 必 须 处 理 至 少 2,000 kg/h 的 冷 凝 水。( 因 为 例 中 仅 需 1,000 kg/h， 泵 的 停 机 间 隔 将 很 长)。
 从 生 产 商 的 数 据， 泵 的 实 际 处 理 量 为 1.5 倍。， 则 最 大 处 理 量 为：
1.5 x 2,000 kg/h = 3,000 kg/h
 这 就 是 选 择 排 水 管 时 的 排 水 量。
 从 前 例 中， 最 佳 的 回 收 管 的 口 径 为：
 实 际 的 管 长 = 150 m 
 相 应 的 管 长 = 150 + 10% = 165m
 压 降  管 道 口 径 (mm)         
Pa/m mbar/m 15 20 25 32 40 50 65 80 100
100 1.0 180 418 785 1701 2590 4990 10115 15649 31879
114 1.14 194 450 845 1832 2790 5366 10841 16828 34247
118 1.18 198 457 857 1890 2830 5443 11022 17055 34746
131 1.31 209 484 907 1996 2994 5761 11657 18053 36742
137 1.37 215 497 931 2018 3071 5906 11948 18507 37667

 从 压 降 表 可 知， 用 40 mm 的 管 道， 排 水 量 3,000 kg/h， 其 压 降 在 1.31 和 1.37 mbar 每 米 之 间， 或 者 简 单 的 取 1.32 mbar 每 米。
 摩 擦 压 损 (hf) = 1.32 mbar/ m x 165 m
 = 217.8 mbar
 = 2.17 m
 则 泵 所 需 的 总 压 头 为
 静 扬 程 30 m + 摩 擦 压 损 2.17 m = 32.17 m

机械泵系统的选型
机械泵的选型
机械泵选型的必需数据:
到达蓄水罐中的冷凝水量, 运行负荷下每小时千克量.
动力蒸汽或压缩空气的压力. 根据具体应用情况选择动力气体为蒸汽或压缩空气.
注水压头.
需克服的静压头 (hs) 和管道摩檫阻力(背压).
机械动力泵的选型因制造商不同而有所不同，但通常基于实际测试的计算图表. 以下为一选型实例:
 举 例
冷凝水负荷 = 1800 kg/h
泵运转所需的蒸汽动压 = 6.9 bar g
泵至回收管道的提升高度 = 10 m
回收管道压力(不包括提升压力) = 0.7 bar g
泵的注水压头 = 0.6 m
回收管长度 = 150 m

选型
1.计算冷凝水回收泵的背压.
  = (10 m 提升高度  0.1 bar/m) + 0.7 bar g 回收管道压力
  = 1.7 bar g
2.从容量表中可得，相对于6.9barg进口压力和2.8barg(刚好大于计算背压)背压，选择1½”的冷凝水回收泵，其容量为 1907 kg/h
进口 总提升高度 容量 kg/h
工作压力 或背压 尺寸
bar g bar g 1” 1½” 2” 3” x 2”
6.9 1.0 1180 2088 2996 5080
6.9 2.8 1090 1907 2769 4717
6.9 4.1 1000 1634 2633 4490
5.2 1.0 1135 1907 2996 5080
5.2 2.8 1090 1725 2633 4444
5.2 4.1 908 1544 2270 3855
3.4 0.69 1090 1816 2906 4900
注意:
当注水压头不是标准值或动力气体不是蒸汽时，选型前需进行修正。修正系数由制造厂商提供。这些修 正系数与从容量表中得到的 容量相乘，便得到泵的实际容量。在此例中，将从容量表中得到的 1907kg/h×1.2 (11/2” 泵的注水压头 为0.6时的修正系数是1.2) 可得实际容量为2288.4kg/h。
修正系数的使用与否可能会影响到泵的选型结果。

冷凝水回收管道的选型
当冷凝水回收管道的长度超过100米时，在泵的每一次排水冲程,均需要一部分额外压力，使管道中的水克服惯性，从静止状态加速至全速。这种现象在泵的每一次循环时都会发生。(在起动时，电泵排水率较低，并产生一个高压直到冷凝水按所需流率流动)。
回收管道按排水量进行选型，不同的制造厂商会给出相应数据.此例中按每小时实际流量的六倍或20000kg/h两者中小的一个值来计算。(详见 TI-P135-03)。
从最大的可供压头中减去泵的背压后的值即为摩檫阻力造成的压损，再除以4。可供净压头的另75%需要用来克服冷凝水的惯性。
举例:
冷凝水回收泵:
冷凝水量 1800 kg/h
回收管道长度 150 m
提升高度 10 m
动力蒸汽压力 6.9 bar
背压 1.7 bar
机械动力泵的排水量为:
    6  1800 kg/h = 10800 kg/h
因此:-
用已经选择好的 11/2”的机械泵 (选型详见 TI-P135-03), 据此泵的冷凝水量可得可供压头为 41 m.
管道相当长度 (需考虑管道附件等因素)  = 150 + 10%
 = 165 m
我们知道10m高的垂直管道中的水的相当压力为 1.0 bar.
41m的垂直管道相当于 4.1 bar压力
可供压头, ha  = 41 m = 4.1 bar
背压 + 提升高度, hs = 1.7 bar 
可用的管道摩擦压降, hf = 4.1 - 1.7 = 2.4 bar
由于长距离输送，只能使用该压力的1/4 = 2.4  0.25 = 0.6 bar
则, 每米的最大允许压降为 = 0.6 bar /165 m =3.63 mbar/m
根据压降3.63mbar/m 和流量 10800kg/h, 查”重钢管中的水 流量”
 重 钢 管 中 的 水 流 量 Pipes kg/h
压降 管道尺寸 (mm)
Pa 每 m Mbar 每m 15 20 25 32 40 50 65 80 100
359 3.59 362 834 1556 3361 5103 9798 19732 30527 62143
360 3.60 363 835 1558 3365 5109 9809 19754 30564 62211
372 3.72 369 850 1585 3423 5201 9979 20094 31108 63232
376 3.76 371 854 1592 3438 5225 10024 20185 31253 63504
380 3.80 373 859 1601 3457 5254 10081 20299 31423 63844
从上表中相应于压降 3.72 mbar/m 可选择65mm的管道。
虽然实际压降3.63mbar/m只是略大于表中的3.6，但我们还是应根据刚好大于 3.63的值3.72 mbar/m 来选型。.
检查冷凝水流速:
管道的选型应确保冷凝水流速不会产生不良后果。对于管道中最大流速并无严格的限定，但经验表明如将流速控制在压降不超过4.25mbar/m时,将可以避免水锤、噪音、腐蚀等问题。    
不同管径的建议最大流速
管径, mm 15 20 25 32 40 50 65 80 100
流速, m/s 0.62 0.8 1.0 1.23 1.27 1.5 1.8 1.84 2.4
检查管径是否合适:
 
水的比容为0.001m3/kg。这个值随温度不同略有变化，但没有大的影响。
在上例中冷凝水速计算得出为 1m/s，从表中可见相对65mm管 道的最大流速可为1.8 m/s。
长距离的回收管道中流动的水的动量，可以在机械泵完成一次排水冲程后使水在一定时间内仍保持一定流速。
这会引起泵体内的冷凝水在排水过程结束时被吸入到排放管去。当管道中的水静止下来时，管道后的背压将压缩并冷凝由于水柱的运动而被拉长的蒸汽气泡。气泡破裂收缩，使水逆流并猛烈的冲击止回阀。这种反向流动所造成的水锤是相当严重的。为防止这种情况发生，通常在回收管道上再装一个与管道同尺寸的止回阀，此止回阀距泵约6米远。在某些情况下，回收管道在距泵不远处即有提升，此时需在高点处安装一个破真空阀以保持管道中的冷凝水在动量的作用下连续的流动(见下图中所示)。
 
较为理想的布置，是在可能的情况下，在泵后安装一个中间蓄水槽与回收管道相连，其位置高于泵并略高于最终回收水槽，以使冷凝水可以靠重力的作用流回水槽，这就意味着冷凝回收泵的作用只需将冷凝水从泵的蓄水槽提升至这个二次蓄水槽即可。
这一蓄水槽高于最终回收槽所提供的压头便可使冷凝水即使在泵停止运行时也能沿管道连续的流至最终回收槽，这就减小了长距离输送时泵推动水运动所需的惯量。因此，回收管道可根据冷凝水平均负荷选型。