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蒸汽疏水閥選型及性能比較
疏水閥的作用是自動排放蒸汽管道和設備中產生的冷凝水和不凝氣體,同時能有效地阻止蒸汽排放,保證用汽設備的正常運行。 在化工設計中,經?;崤齙?a href="//www.gdoixq.com.cn/bigclasspage/1090classpage1.htm">蒸汽疏水閥(又叫疏水器),但是由于疏水閥系統僅僅是一個小小的 附件,而常常不被設計者重視。 據報道,我國每年大約有300萬臺疏水閥在使用,但是高達70%~75%使用不好,這中間除了由于疏水閥制造本身的原因之外,更主要的原因是在系統設計和選擇方面存在問題。
蒸汽疏水閥

種類
主要優點 主要缺點 應用推薦
浮球式(帶熱靜力排空閥)疏水閥 在飽和蒸汽溫度下連續排放冷凝水,排量大;
能適應高低負荷的變化,不受壓力變化的影響;排氣性能良好。
浮球易被水錘損壞;
在暴露狀態下,需要保溫;熱靜力排空閥對腐蝕敏感。
負荷變化大的換熱器;
下游有冷凝水泵的場合;
經??3檔某『?。
倒吊桶式疏水閥 閥體結實,結構簡單,可耐水錘,具有很長的使用壽命;
若在入口安裝止回閥可用于過熱蒸汽系統。
排放不凝氣體慢(經常需要例外增加排空氣閥);在系統壓力突然變化時,容易失去水封而泄漏蒸汽,必須在入口安裝止回閥;
暴露在過冷的環境中會凍壞,必須加保溫;在小負荷下,泄漏蒸汽。
不凝氣排放少的場合。
液體或固體膨脹熱靜力型疏水閥 利用凝結水的熱敏感性;
在設定溫度下,允許開車時排放不凝氣;對過熱,水錘或振動不敏感;抗凍。
熱敏元件容易腐蝕;
凝結水倒流入工藝排放管線。
非常適用于蒸汽伴熱管線;
加熱設備溫度控制不嚴格的場合。
壓力平衡式疏水閥 體積小,重量輕,安裝空間小,排量大;排空氣性能好;
抗腐蝕,耐水錘和過熱,不為冷凍所損壞;
根據工作壓力的變化而自動調節。無需隨壓力變化而對疏水閥進行調節。
冷凝水排出溫度低于飽和溫度,為了使蒸汽空間
保持流暢必須在疏水閥前加冷卻段;
普通波紋管不抗凍。
間歇操作的工藝設
備,開車時要迅速
排放不凝氣;
伴熱和主蒸汽管線疏水;環境溫度低于冰點的場合。
雙金屬式疏水閥 結實可靠,易于安裝和維修;
抗腐蝕,耐水錘和過熱,不為冰凍所損壞;具有良好的排氣特性;
排水溫度低于飽和溫度,可利用部分顯熱。
雙金屬對溫度感應較慢,無法對負荷變化作出快速反應;冷凝水排出溫度低于飽和溫度,為了使蒸汽空間保持流暢必須在疏水閥前加冷卻段。 主蒸汽管道的疏水;安裝環境溫度低于冰點的場合。
熱動力式疏水閥 閥體結構結實、簡單、重量輕,使用壽命長,安裝費用低;
操作壓力范圍大,不需因壓力的變化而調整或更換閥尺寸;
抗水錘、振動、腐蝕,本體不為冷凍破壞,可適用于過熱蒸汽,可在任何方位上操作;
唯一的活動部件為不銹鋼片,保證操作可靠,減少維修,同時可具有止回閥的作用;
附有空氣排除的碟片,可防止空氣阻塞;
疏水閥在開關時發出“喀嚓”聲,可幫助判斷疏水閥是否正常工作。
過低的進口壓力和過高的背壓不能工作;
不含防氣鎖碟片的型號,在啟動時易發生氣阻。暴露在低溫環境中,會造成閥開關頻繁,降低壽命,必須加隔熱罩。
主蒸汽和伴熱管線疏水;
恒定壓力和負荷;安裝環境溫度低于冰點的場合。

從疏水閥選擇和應用設計中,提出應考慮的問題,以便使疏水閥有效穩定長期運行,從而使工廠提高安全性,減少費用,節約能源,提高經濟效益。

1選型
化工裝置中的疏水閥主要有三類,各類疏水閥比較見表l。
1.1
機械型疏水閥
以機械方式工作,原理是根據蒸汽和凝結水之間的密度差。利用浮球或浮筒來操作疏水閥的開關,以飽和溫度排放冷凝水。種類包括浮球式和倒吊桶式。
1.2
熱靜力型疏水閥
利用飽和蒸汽比冷凝水和含有不凝氣蒸汽的溫度高的原理來操作疏水閥的感溫元件而控制閥門的開關。此類疏水閥在冷凝水排放前必須冷卻至飽和溫度以下。種類包括壓力平衡式,雙金屬片式和液體或固體膨脹式。
1.3
熱動力型疏水閥
根據冷凝水通過疏水閥時產生二次蒸汽,而高速運行的二次蒸汽會產生一個低壓區的簡單原理來控制閥的開關。
2排量的確定
疏水閥類型選擇之后就是確定尺寸,而尺寸是根據凝結水排量來確定的。
疏水閥排量的確定分兩步,首先,根據熱平衡關系式計算冷凝負荷,然后,在此冷凝負荷的基礎上乘以安全系數得到疏水閥的排量。第一步可根據不同的用途(例如主蒸汽管道疏水,伴熱和工藝設備)依據相關的公式、圖表計算確定,這里不再贅述。重點說明以下安全系數,對于主蒸汽管道疏水和伴熱管線,因為壓力恒定,疏水量較?。ㄒ話閾∮?0kg/h),安全系數取2~3;而對于工藝設備安全系數可參考表2。
尤其要注意的是不能根據連接管徑來確定疏水閥的尺寸,因為疏水閥的連接尺寸與疏水閥的排水能力沒有直接的關系,疏水閥的排水能力的大小主要取決于閥孔尺寸的大小、閥前后壓差的大小和凝結水溫度的高低。

值得注意的是影響蒸汽疏水閥的排量,壓差是一個重要的因素,壓差是指疏水閥的入口壓力與出口壓力的差,出口壓力又稱背壓。蒸汽疏水閥入口壓力要比送至用汽設備的蒸汽系統壓力低,要考慮用汽設備的阻力損失,一般低0.05~0.lMPa。背壓也不等于凝結水系統的壓力,即使向大氣排放,由于凝結水部分閃蒸為二次蒸汽,會對疏水閥產生阻力作用,因此也會產生背壓。而當凝結水回收時,出口壓力是管道系統的壓力降,位差及凝結水回收系統壓力的總和。背壓越高疏水閥的壓差越小,凝結水的排放量也相應減少。所以在選型時要根據蒸汽疏水閥的壓差與排水量共同確定其容量。

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