一、冷凝水積存的原因：
1、疏水閥排量選小了，來不及排放，導致冷凝水積存；
2、疏水閥被堵住了；
3、高速流動的蒸汽管道內未能排除冷凝水。
4、有溫度控制的應用中，冷凝水被提升至回收管，或是回收至有壓力的系統中。
5、由于公共回收管口徑偏小造成滿溢或是節流及閃蒸蒸汽作用，冷凝水無法進入或無法在回收管道內運動。
6、設備停機后，系統沒有進行排水，導致大量冷凝水積存。
二、冷凝水積存的危害
冷凝水主要積存于疏水閥前的管道和設備底部，但系統停機后，所有管線均有可能積水。
1、若疏水閥排量不夠或部分堵水，導致物料升溫緩慢，無法達到工藝要求的溫度，影響制品的質量。
2、因積存的冷凝水在盤管外形成一層水膜，阻止蒸汽加熱，導致換熱效率降低；
若冷凝水積存過多，占據了設備內的越多空間，蒸汽就越是不能進入盤管內進行換熱，這樣效率幾乎為零，完全無法進行生產。
| 材質 | 導熱系數（W / (m·℃)） |
| 空氣 | 0.025 |
| 冷凝水 | 0.4 |
| 污垢 | 0.1-1 |
| 水 | 0.6 |
| 鋼 | 50 |
| 銅 | 400 |
3、高溫冷凝水積存于管道和設備底部，導致設備內表面上產生拉應力,使設備底部出現令人擔憂的應力裂縫腐蝕,造成設備的迅速損壞,甚至發生災難性的后果一設備可能爆裂。
4、因冷凝水的高溫腐蝕性，導致設備和管道很容易被腐蝕，使用壽命縮短；
5、冷凝水積存，可能產生水錘，從而導致加熱器管道穿孔，排水管道也可能穿孔，壽命大大縮短，同時還會因其嚴重的振動。
水錘發生時，高速流動的冷凝水碰撞管道安裝件、閥門或設備，壓力可能為正常壓力的好多倍，使管壁材料承受很大應力；壓力的反復變化，會引起管道和設備的振動和巨大噪音，嚴重時會造成管道、管道附件及設備的損壞，并伴以幾乎爆炸的效果。當壓強過高時，將引起管子的破裂，反之，壓強過低又會導致管子的癟塌，還會損壞閥門和固定件。
三、冷凝水積存的能耗分析（水和空氣帶來的問題：阻礙熱傳遞）
1、冷凝水積存于設備管道內的能耗分析（疏水閥）
1kg的蒸汽完全冷凝后，就會在同樣的溫度和壓力下產生1kg的冷凝水，高效的蒸汽系統將會重新利用這些冷凝水，如果不回收再利用這些冷凝水，即不能節約成本，同時也影響環境，整個系統缺乏技術含量。
飽和蒸汽用于加熱后，釋放出潛熱（蒸發焓），這是蒸汽中所蘊含的絕大部分能量。而剩余在冷凝水中的一部分熱量稱作顯熱（水焓）
舉例：計算4barg壓力時，設備所需的蒸汽量為1000kg/h，也就是說冷凝水排量為1000kg/h，若疏水閥出現堵水，即冷凝水積存，則會損失多少熱量？
查下面蒸汽表得知，4 barg的蒸汽對應溫度為151.84 ℃，總熱量為2748.11kJ/kg，其中能被物料吸收的有效潛熱為2107.92 kJ/kg，剩余冷凝水含有640.19kJ/kg的熱量（顯熱），若是疏水閥在正常工作，則2107.92 kJ/kg的潛熱全部被物料吸收，剩下的冷凝水通過疏水閥及時排放，冷凝水中攜帶的熱量通過回收系統送到鍋爐水箱再行循環利用。但是如果疏水閥堵水，冷凝水積存在設備管道內，則物料此時僅僅能吸收這部分冷凝水的熱量640.19kJ/kg，熱效率僅僅為蒸汽加熱的30%！ 也就是說如果需要把物料加熱到規定的溫度，則需要的蒸汽量=1000*2107.92/640.19=3037 kg/h，是正常蒸汽加熱的3倍！這樣才能滿足工藝要求。
總結：因為冷凝水積存，導致額外損失的蒸汽=3037-1000=2037kg/h。因此選擇一款設計合理、能夠及時連續排放冷凝水的高品質自由浮球疏水閥非常重要，推薦使用way’s維遠品牌的自由浮球疏水閥。
| 絕對壓力 | 溫度 | 比容 | 密度 | 比焓 | |||
| Pressure | Temp | Specific Volume | Density | Specific Enthalpy | |||
| MPa | ℃ | m3·kg-1 | kg·m-3 | kJ·kg-1 | |||
| p | t | v’ | v” | p,, | hf | hg | hfg |
| 0.1 | 99.606 | 0.00104315 | 1.69402 | 0.590311 | 417.44 | 2674.95 | 2257.51 |
| 0.3 | 133.53 | 0.00107318 | 0.605785 | 1.65075 | 561.46 | 2724.89 | 2163.44 |
| 0.35 | 138.86 | 0.00107858 | 0.524196 | 1.90768 | 584.31 | 2731.97 | 2147.65 |
| 0.4 | 143.61 | 0.00108356 | 0.462392 | 2.16287 | 604.72 | 2738.06 | 2133.33 |
| 0.45 | 147.91 | 0.00108820 | 0.413900 | 2.41604 | 623.22 | 2743.39 | 2120.16 |
| 0.5 | 151.84 | 0.00109256 | 0.374804 | 2.66806 | 640.19 | 2748.11 | 2107.92 |
| 0.6 | 158.83 | 0.00110061 | 0.315575 | 3.16882 | 670.50 | 2756.14 | 2085.64 |
| 0.70 | 164.95 | 0.00110797 | 0.272764 | 3.66617 | 697.14 | 2762.75 | 2065.61 |
| 0.80 | 170.41 | 0.00111479 | 0.240328 | 4.16099 | 721.02 | 2768.30 | 2047.28 |
| 0.90 | 175.36 | 0.00112118 | 0.214874 | 4.65390 | 742.72 | 2773.04 | 2030.31 |
| 1.00 | 179.89 | 0.00112723 | 0.194349 | 5.14539 | 762.68 | 2777.12 | 2014.44 |
| 1.10 | 184.07 | 0.00113299 | 0.177436 | 5.63584 | 781.20 | 2780.67 | 1999.47 |
| 1.20 | 187.96 | 0.00113850 | 0.163250 | 6.12558 | 798.50 | 2783.77 | 1985.27 |
2、 冷凝水積存于主蒸汽管中的能耗分析
如果主蒸汽管中夾帶有冷凝水，這會隨著蒸汽進入到設備加熱管內。
如考慮一個汽水換熱器蒸汽側空氣膜、冷凝水膜、污垢層為0.2 mm厚，在水側水膜和污垢層分別為0.05mm和0.1 mm。換熱面鋼板的厚度為6 mm。
首先，若蒸汽中含水10%，則熱效率就只有90%了，若分離掉這水分，效率就可提高10%。
另外水膜附著在換熱表面后，還會阻止蒸汽傳熱，其熱阻計算如下：
熱阻R=厚度/導熱系數=x/k，所以
空氣膜的熱阻R1=空氣膜厚度/空氣的導熱系數=0.0002/0.025=0.008
冷凝水膜的熱阻R2=冷凝水膜厚度/冷凝水的導熱系數=0.0002/0.4=0.0005
蒸汽側污垢層的熱阻R3=蒸汽側污垢層厚度/污垢的導熱系數= 0.0002/0.5=0.0004
鋼管的熱阻R4=鋼管厚度/鋼管的導熱系數=0.006/50=0.00012
水側水膜的熱阻R5=水側水膜厚度/水膜的導熱系數=0.00005/0.6=0.00008，
水側污垢層的熱阻R6=水側污垢層厚度/污垢的導熱系數=0.0001/0.5=0.0002
計算總傳熱系數的值U1
U1=1/（R1+R2+R3+R4+R5+R6）=1/(0.008+0.0005+0.0004+0.00012+0.00008+0.0002)=108W/(m2·℃)
3. 排除供給蒸汽中的冷凝水和空氣
對于同一個換熱器，現在考慮使用汽水分離器將空氣和冷凝水排除。
計算 U2=1/（R3+R4+R5+R6）=1/(0.0004+0.00012+0.00008+0.0002)=1250W/(m2·℃)
根據U2 可以看出，在安裝了汽水分離器將蒸汽中的空氣和冷凝水排除后傳導系數比原始的增加了11倍多。反過來若不使用汽水分離器，則效率降低[(1250-108)/1250]*100%=91%
4. 消除蒸汽和水側的污垢層
現在考慮在蒸汽側安裝過濾器，減少蒸汽側的污垢層，并降低蒸汽壓力減少水側的結垢，僅僅剩下鋼管和水側水膜。
計算 U3=1/（R4+R5）=1/(0.00012+0.00008)= 5000W/(m2·℃)
通過消除污垢層，傳熱系數又增加了4倍。
四、解決方法
1、為了避免冷凝水造成危害，達到最佳節能狀態，保證換熱器高效工作，尤其為了防止設備的損壞和事故發生，在設備運行的任何時刻，都應當立即排出所有的冷凝水，建議使用設計合理、能夠及時連續排放冷凝水的高品質浮球式疏水閥。
2、對于蒸汽主管應每隔30~50m設一個疏水點，并配以尺寸合適的集水槽。所有上升管的底部都必須疏水。
3、主管線安裝高效的汽水分離器。（如上圖）
4、每次停機后必須人工排放冷凝水。
5、正確設計和安裝管道和閥門，這是至關重要的，將有助于系統在使用壽命內安全運行，并發揮出最佳的熱力性能。
