疏水閥
疏水閥是一種閥門,也稱疏水器,排水閥,是將蒸汽系統(tǒng)中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳?xì)怏w盡快排出,同時(shí)大限度地自動(dòng)防止蒸汽的泄漏。疏水閥的品種很多,各有不同的性能。選用疏水閥時(shí),首先應(yīng)選其特性能滿足蒸汽加熱設(shè)備的運(yùn)行,然后才考慮其他客觀條件,這樣選擇你所需要的疏水閥才是正確和有效的。
疏水閥在蒸汽加熱系統(tǒng)中起到阻汽排水作用,選擇合適的疏水閥,可使蒸汽加熱設(shè)備達(dá)到工作效率。要想達(dá)到的效果,就要對(duì)各種類型疏水閥的工作性能、特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解 。
疏水閥要能"識(shí)別"蒸汽和凝結(jié)水,才能起到阻汽排水作用。"識(shí)別" 蒸汽和凝結(jié)水基于三個(gè)原理:密度差、溫度差和相變。于是就根據(jù)三個(gè)原理制造出三種類型的疏水閥:分類為機(jī)械型、熱靜力型、熱動(dòng)力型。
折疊工作原理
蒸汽疏水閥安裝在蒸汽加熱設(shè)備與凝結(jié)水回水集管之間。開(kāi)啟時(shí),桶在底部,閥門全開(kāi)。凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥后流到桶底,充滿閥體,全部浸沒(méi)桶體,然后,凝結(jié)水通過(guò)全開(kāi)閥門排至回水集管。蒸汽也從桶體底部進(jìn)入疏水閥,占據(jù)桶體內(nèi)的頂部,產(chǎn)生浮力。桶體慢慢升起,逐漸向閥座方向移動(dòng)杠桿,直到*關(guān)閉閥門??諝夂投趸?xì)怏w通過(guò)桶體的排氣小孔,聚集在疏水閥的頂部。從排氣孔排出的蒸汽,都會(huì)因疏水閥的散熱而凝結(jié)。當(dāng)進(jìn)來(lái)的凝結(jié)水開(kāi)始充滿桶體時(shí)桶體開(kāi)始對(duì)杠桿產(chǎn)生一個(gè)拉力。隨著凝結(jié)水位不斷升高,產(chǎn)生的力不斷增加,直到能夠克服壓差,打開(kāi)閥門。疏水閥閥門開(kāi)始打開(kāi),作用在閥瓣上的壓差就會(huì)減小。桶體將迅速下降,使閥門全開(kāi)。積聚在疏水閥頂部的不凝性氣體先排出,然后凝結(jié)水排出。水流從桶體流出時(shí)帶動(dòng)污物一起流出疏水閥。凝結(jié)水排放的同時(shí),蒸汽重新開(kāi)始進(jìn)入疏水閥,新的一個(gè)周期又開(kāi)始了。
折疊作用
(1)能迅速排除產(chǎn)生的凝結(jié)水。
(2)防止蒸汽泄漏。
(3)排除空氣及其他不可凝氣體。
吊桶式:存在過(guò)熱蒸汽或基本無(wú)冷凝水的場(chǎng)合下、以及疏水閥的尺寸過(guò)大的場(chǎng)合下,容易出現(xiàn)冷凝水量無(wú)法確保吊桶浮起的情況,從而導(dǎo)致閥無(wú)法關(guān)閉、蒸汽不斷排出。因此,在冷凝水很少的使用場(chǎng)合中,不可以使用吊桶式。入口側(cè)的壓力急劇下降時(shí),疏水閥內(nèi)的冷凝水將再次蒸發(fā),從而使吊桶的浮力消失,導(dǎo)致蒸汽不斷排出。請(qǐng)務(wù)必注意。
浮球式:浮球式疏水閥將冷凝水集中在了主體內(nèi)部,因此在寒冷地帶使用時(shí)必須預(yù)防結(jié)凍現(xiàn)象。
恒溫式:過(guò)熱蒸汽的場(chǎng)合下易發(fā)生故障、請(qǐng)勿使用于此場(chǎng)合。恒溫式、熱力式都無(wú)需進(jìn)行保溫處理。 進(jìn)行保溫處理后易發(fā)生無(wú)法感知溫度、變壓室內(nèi)的蒸汽無(wú)法散熱從而導(dǎo)致疏水閥無(wú)法工作的現(xiàn)象。
類型
折疊機(jī)械型
機(jī)械型也稱浮子型,是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差,通過(guò)凝結(jié)水液位變化,使浮子升降帶動(dòng)閥瓣開(kāi)啟或關(guān)閉,達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械型疏水閥的過(guò)冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,有水即排,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。大背壓率為80%,工作質(zhì)量高,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥。
機(jī)械型疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等。
1.自由浮球式疏水閥:
自由浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,內(nèi)部只有一個(gè)活動(dòng)部件精細(xì)研磨的不銹鋼空心浮球,既是浮子又是啟閉件,無(wú)易損零件,使用壽命很長(zhǎng),YQ疏水閥內(nèi)部帶有Y系列自動(dòng)排空氣裝置,非常靈敏,能自動(dòng)排空氣,工作質(zhì)量高。
設(shè)備剛啟動(dòng)工作時(shí),管道內(nèi)的空氣經(jīng)過(guò)Y系列自動(dòng)排空氣裝置排出,低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),凝結(jié)水的液位上升,浮球上升,閥門開(kāi)啟,凝結(jié)水迅速排出,蒸汽很快進(jìn)入設(shè)備,設(shè)備迅速升溫,Y系列自動(dòng)排空氣裝置的感溫液體膨脹,自動(dòng)排空氣裝置關(guān)閉。疏水閥開(kāi)始正常工作,浮球隨凝結(jié)水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下,形成水封,無(wú)蒸汽泄漏,節(jié)能效果好。小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動(dòng)的影響,連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)水,小過(guò)冷度為0℃,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。背壓率大于85%,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥之一。
自由浮球式疏水閥適用于任何一種 不希望 積液的工況,尤其適用于造紙、印染行業(yè)的滾筒烘干機(jī)(帶虹吸管結(jié)構(gòu)),廣泛安裝于化工單位中的各種 中、低壓 換熱設(shè)備,壓力范圍為 0-4.0 MPa,排液量范圍為 0-9 t/h。
2. 自由半浮球式疏水閥:
自由半浮球式疏水閥只有一個(gè)半浮球式的球桶為活動(dòng)部件,開(kāi)口朝下,球桶即是啟閉件,又是密封件。整個(gè)球面都可為密封,使用壽命很長(zhǎng),能抗水錘,沒(méi)有易損件,*,經(jīng)久耐用,無(wú)蒸汽泄漏。背壓率大于80%,能排飽和溫度凝結(jié)水,小過(guò)冷度為0℃,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí),管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過(guò)發(fā)射管進(jìn)入疏水閥內(nèi),閥內(nèi)的雙金屬片排空元件把球桶彈開(kāi),閥門開(kāi)啟,空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入球桶內(nèi),球桶產(chǎn)生向上浮力,同時(shí)閥內(nèi)的溫度升高,雙金屬片排空元件收縮,球捅漂向閥口,閥門關(guān)閉。當(dāng)球桶內(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水,球桶失去浮力往下沉,閥門開(kāi)啟,凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽再進(jìn)入球桶之內(nèi),閥門再關(guān)閉,間斷和連續(xù)工作。
3. 桿浮球式疏水閥:
杠桿浮球式疏水閥基本特點(diǎn)與自由浮球式相同,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動(dòng)閥心,隨凝結(jié)水的液位升降進(jìn)行開(kāi)關(guān)閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結(jié)水排量,可達(dá)到體積小排量大,大疏水量達(dá)100噸/小時(shí),是大型加熱設(shè)備的疏水閥
杠桿浮球式蒸汽疏水閥適用于任何一種 不希望 積液的工況,廣泛安裝于化工單位中的各種 高、中、低壓 換熱設(shè)備,壓力范圍為 0-6.3 MPa,排液量范圍為 0-160 t/h,是大排液量工況的型式。
4.倒吊桶式疏水閥:
倒吊桶式疏水閥內(nèi)部是一個(gè)倒吊桶為液位敏感件,吊桶開(kāi)口向下,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開(kāi)閉閥門。倒吊桶式疏水閥能排空氣,不怕水擊,抗污性能好。過(guò)冷度小,漏汽率小于3%,大背壓率為75%,連接件比較多,靈敏度不如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關(guān)閉閥門,工作壓差小于0.1MPA時(shí),不適合選用。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí),管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),倒吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開(kāi)啟閥門,空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入倒吊桶內(nèi),倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向上浮力,倒吊桶上升連接杠桿帶動(dòng)閥心關(guān)閉閥門。倒吊桶上開(kāi)有一小孔,當(dāng)一部份蒸汽從小孔排出,另一部份蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開(kāi)啟閥門,循環(huán)工作,間斷排水。
5.組合式過(guò)熱蒸汽疏水閥:
組合式過(guò)熱蒸汽疏水閥有兩個(gè)隔離的閥腔,由兩根不銹鋼管連通上下閥腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合,該閥結(jié)構(gòu)*合理,在過(guò)熱、高壓、小負(fù)荷的工作狀況下,能夠及時(shí)地排放過(guò)熱蒸汽消失時(shí)形成的凝結(jié)水,有效地阻止過(guò)熱蒸汽泄漏,工作質(zhì)量高。允許溫度為600℃,閥體為全不銹鋼,閥座為硬質(zhì)合金鋼,使用壽命長(zhǎng),是過(guò)熱蒸汽疏水閥,取得兩項(xiàng)國(guó)家
當(dāng)凝結(jié)水進(jìn)入下閥腔,副閥的浮球隨液位上升,浮球封閉進(jìn)汽管孔。凝結(jié)水經(jīng)進(jìn)水導(dǎo)管上升到主閥腔,倒吊桶靠自重下墜,帶動(dòng)閥心打開(kāi)主閥門,排放凝結(jié)水。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位下降時(shí),浮球隨液位下降,副閥打開(kāi)。蒸汽從進(jìn)汽管進(jìn)入上主閥腔內(nèi)的倒吊桶里,倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力,倒吊桶帶動(dòng)閥心關(guān)閉主閥門。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位再升高時(shí),下一個(gè)循環(huán)周期又開(kāi)始,間斷排水。
折疊熱靜力型
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動(dòng)閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過(guò)冷度比較大,一般過(guò)冷度為15度到40度,它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結(jié)水,無(wú)蒸汽泄漏,節(jié)能*。是在蒸汽管道,伴熱管線、小型加熱設(shè)備,采暖設(shè)備,溫度要求不高的小型加熱設(shè)備上,的疏水閥 。
熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式
膜盒式式疏水閥
膜盒式疏水閥的主要?jiǎng)幼髟墙饘倌ず?,?nèi)充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體,有開(kāi)閥溫度低于飽和溫度15℃和30℃兩種供選擇。膜盒式疏水閥的反應(yīng)特別靈敏,不怕凍,體積小,耐過(guò)熱,任意位置都可安裝。背壓率大于80%,能排不凝結(jié)氣體,膜盒堅(jiān)固,使用壽命長(zhǎng),維修方便,使用范圍很廣。
裝置剛起動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)低溫冷凝水,膜盒內(nèi)的液體處于冷凝狀態(tài),閥門處于開(kāi)啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,膜合內(nèi)充液開(kāi)始蒸發(fā),膜合內(nèi)壓力上升,膜片帶動(dòng)閥心向關(guān)閉方向移動(dòng),在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開(kāi)始關(guān)閉。膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開(kāi)關(guān),起到阻汽排水作用。
波紋管式疏水閥
波紋管式疏水閥的閥芯不銹鋼波紋管內(nèi)充一種汽化溫度低于水飽和溫度的液體。隨蒸汽溫度變化控制閥門開(kāi)關(guān),該閥設(shè)有調(diào)整螺栓,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度,一般過(guò)冷度調(diào)整范圍低于飽和溫度15℃-40℃。背壓率大于70%,不怕凍,體積小,任意位置都可安裝,能排不凝結(jié)氣體,使用壽命長(zhǎng)。
當(dāng)裝置啟動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)冷卻凝結(jié)水,波紋管內(nèi)液體處于冷凝狀態(tài),閥心在彈簧的彈力下,處于開(kāi)啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,波紋管內(nèi)充液開(kāi)始蒸發(fā)膨脹,內(nèi)壓增高,變形伸長(zhǎng),帶動(dòng)閥心向關(guān)閉方向移動(dòng),在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開(kāi)始關(guān)閉,隨蒸汽溫度變化控制閥門開(kāi)關(guān),阻汽排水。
雙金屬片式疏水閥
雙金屬片疏水閥的主要部件是雙金屬片感溫元件,隨蒸汽溫度升降受熱變形,推動(dòng)閥心開(kāi)關(guān)閥門。雙金屬片式疏水閥設(shè)有調(diào)整螺栓,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度,一般過(guò)冷度調(diào)整范圍低于飽和溫度15℃-30℃,背壓率大于70%,能排不凝結(jié)氣體,不怕凍,體積小,能抗水錘,耐高壓,任意位置都可安裝。雙金屬片有疲勞性,須要經(jīng)常調(diào)整。
當(dāng)裝置剛起動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)低溫冷凝水,雙金屬片是平展的,閥心在彈簧的彈力下,閥門處于開(kāi)啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,雙金屬片感溫起元件開(kāi)始彎曲變形,并把閥心推向關(guān)閉位置。在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開(kāi)始關(guān)閉。雙金屬片隨蒸汽溫度變化控制閥門開(kāi)關(guān),阻汽排水。
折疊熱動(dòng)力型
這類疏水閥根據(jù)相變?cè)?,靠蒸汽和凝結(jié)水通過(guò)時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅(qū)動(dòng)閥片開(kāi)關(guān)閥門。因熱動(dòng)力式疏水閥的工作動(dòng)力來(lái)源于蒸汽,所以蒸汽浪費(fèi)比較大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐水擊、大背為50%,有噪音,閥片工作頻繁,使用壽命短。
熱動(dòng)力型疏水閥有熱動(dòng)力式(圓盤式)、脈沖式、孔板式
熱動(dòng)力式疏水閥
熱動(dòng)力式疏水閥內(nèi)有一個(gè)活動(dòng)閥片,既是敏感件又是動(dòng)作執(zhí)行件。根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水通過(guò)時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅(qū)動(dòng)閥片開(kāi)關(guān)閥門。漏汽率3%,過(guò)冷度為8℃-15℃。當(dāng)裝置啟動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)冷卻凝結(jié)水,凝結(jié)水靠工作壓力推開(kāi)閥片,迅速排放。當(dāng)凝結(jié)水排放完畢,蒸汽隨后排放,因蒸汽比凝結(jié)水的體積和流速大,使閥片上下產(chǎn)生壓差,閥片在蒸汽流速的吸力下迅速關(guān)閉。當(dāng)閥片關(guān)閉時(shí),閥片受到兩面壓力,閥片下面的受力面積小于上面的受力面積,因疏水閥汽室里面的壓力來(lái)源于蒸汽壓力,所以閥片上面受力大于下面,閥片緊緊關(guān)閉。當(dāng)疏水閥汽室里面的蒸汽降溫成凝結(jié)水,汽室里面的壓力消失。凝結(jié)水靠工作壓力推開(kāi)閥片,凝結(jié)水又繼續(xù)排放,循環(huán)工作,間斷排水。
圓盤式蒸汽保溫型疏水閥:圓盤式蒸汽保溫型疏水閥疏水閥的工作原理和熱動(dòng)力式疏水閥相同,它在熱動(dòng)力式疏水閥的汽室外面增加一層外殼。外殼內(nèi)室和蒸汽管道相通,利用管道自身蒸汽對(duì)疏水閥的主汽室進(jìn)行保溫。使主汽室的溫度不易降溫,保持汽壓,疏水閥緊緊關(guān)閉。當(dāng)管線產(chǎn)生凝結(jié)水,疏水閥外殼降溫,疏水閥開(kāi)始排水;在過(guò)熱蒸汽管線上如果沒(méi)有凝結(jié)水產(chǎn)生,疏水閥不會(huì)開(kāi)啟,工作質(zhì)量高。閥體為合金鋼,閥心為硬質(zhì)合金,該閥允許溫度為550℃,經(jīng)久耐用,使用壽命長(zhǎng),是高壓、高溫過(guò)熱蒸汽疏水閥。
脈沖式疏水閥:脈沖式疏水閥有和兩個(gè)孔板根據(jù)蒸汽壓降變化調(diào)節(jié)閥門開(kāi)關(guān),即使閥門*關(guān)閉入口和出口也是通過(guò)、第二個(gè)小孔相通,始終處于不*關(guān)閉狀態(tài),蒸汽不斷逸出,漏汽量大。該疏水閥動(dòng)作頻率很高,磨損厲害、壽命較短。體積小、耐水擊,能排出空氣和飽和溫度水,接近連續(xù)排水,大背壓25%,因此使用者很少。
孔板式疏水閥 :孔板式疏水閥是根據(jù)不同的排水量,選擇不同孔徑的孔板控制排水量的目的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,選擇不合適會(huì)出現(xiàn)排水不及或大量跑汽,不適用于間歇生產(chǎn)的用汽設(shè)備或冷凝水量波動(dòng)大的用汽設(shè)備。
折疊注意事項(xiàng)
1.安裝前清洗管路設(shè)備,除去雜質(zhì),以免堵塞。
2.蒸汽疏水閥應(yīng)盡量安裝在用汽設(shè)備的下方和易于排水的地方。
3.蒸汽疏水閥應(yīng)安裝在易于檢修的地方,并盡可能集中排列,以利于管理。
4.各個(gè)蒸汽加熱設(shè)備應(yīng)單獨(dú)安裝蒸汽疏水閥。
5.旁路管的安裝不得低于蒸汽疏水閥。
6.安裝時(shí),注意閥體上箭頭方向與管路介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)一致。
7.蒸汽疏水閥進(jìn)口和出口管路的介質(zhì)流動(dòng)方向應(yīng)有4%的向下坡度,而且管路的公稱通徑不小于蒸汽疏水閥的公稱通徑。
8.一個(gè)蒸汽疏水閥的排水能力不能滿足要求時(shí),可并聯(lián)安裝幾個(gè)蒸汽疏水閥。用在可能發(fā)生凍結(jié)的地方,必須采用防凍措施。
折疊