排除空气的必要性：为什么不能忽视？

如前所述，蒸汽疏水阀是以排除凝结水为主要目的的。然而，还必须有排除空气的能力。当空气混入蒸汽使用设备时，必须排除空气。

1）防止腐蚀蒸汽影响设备内部。设备内如果混入空气，凝结水和空气中的氧起化学反应，造成对铁的腐蚀，这是危险的和不经济的，所以必须排除。

2）防止降低蒸汽使用设备的运转效率。设备内蒸汽的潜热使被加热物加热，蒸汽则冷却，凝结成水，在管壁周围形成凝结水层（见图10-26a）。但是，若设备内部一旦混入空气，由于空气是不可凝气体（即不能液化），所以设备内管壁上的凝结水层内侧又形成空气层（见图10-26b），且空气的热导率极小，比保温材料还小，见表10-2，因而使蒸汽和被加热物之间的换热能力显著降低。

表10-2 主要物质的热导率（常温） [单位：kJ/（m·K）]

混入空气的另一个大问题是蒸汽和空气的性质不大相同，一旦混入空气且滞留，就变成蒸汽和空气的混合物，由于温度下降，使换热能力降低。如果蒸汽是饱和蒸汽，它的温度是由压力决定的。一般，蒸汽使用设备运转时的压力是由压力表显示的。由于混入了空气，形成了蒸汽与空气的混合物，这时的温度就会比该压力相对应的温度低。

此时，温度降低的程度随空气混合率的提高而逐渐显著，见表10-3。因此，如果蒸汽中一旦混入空气，就不能依据压力来推断温度了。假如必须推断蒸汽—空气混合物的温度，则蒸汽的分压就是压力计所显示的压力减去空气的分压所得的数值。这样，温度降低了，蒸汽作为载热体和动力源的能力也就降低了。

如上所述，蒸汽使用设备里混入了空气，当没有得到彻底排除时，蒸汽疏水阀本身会发生以后要讲到的空气气堵以及其他故障，如：①空气中的氧气腐蚀设备的内部；②传热面形成的空气层降低了传热效率，蒸汽分压的降低引起蒸汽温度的降低，又使运转效率降低，给蒸汽使用设备带来极大的危害。(www.xing528.com)

图10-26 凝结水的形成过程

a）水平管凝结水的形成过程 b）垂直管空气层的形成

表10-3 空气混合率和蒸汽温度的关系

因此，防止空气混进设备内部十分必要，如有空气混入，必须进行排除。

蒸汽疏水阀不仅能排除凝结水，而且还应能排除空气，即必须兼有排气功能。可是，混入装置内部的空气全部由蒸汽疏水阀排除，在结构上是不可能的。为了避免空气引起的故障，蒸汽疏水阀所具有的排气能力只不过是辅助手段，作为大量排除空气的方法，是由开口弯管或手动空气排放阀、自动空气排放阀与蒸汽疏水阀并用。