疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。
疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。
疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。
一、机械型疏水阀:
机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。
机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等:
1. 自由浮球式疏水阀:
自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,“ YQ牌”疏水阀内部带有Y系列自动排空气装置,非常灵敏,能自动排空气,工作质量高。
设备刚启动工作时,管道内的空气经过Y系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温,Y系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力0.01MPa,从0.01MPa至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。
2. 自由半浮球式疏水阀:
自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。
当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续工作。
3. 杆浮球式疏水阀:
杠杆浮球式疏水阀基本特点与自由浮球式相同,内部结构是浮球连接杠杆带动阀心,随凝结水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量,可达到体积小排量大,最大疏水量达100吨/小时,是大型加热设备最理想的疏水阀。
4. 倒吊桶式疏水阀:
倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶为液位敏感件,吊桶开口向下,倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水阀能排空气,不怕水击,抗污性能好。过冷度小,漏汽率小于3%,最大背压率为75%,连接件比较多,灵敏度不如自由浮球式疏水阀。因倒吊桶式疏水阀是靠蒸汽向上浮力关闭阀门,工作压差小于0.1MPA时,不适合选用。
当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水进入疏水阀内,倒吊桶靠自身重量下坠,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内,倒吊桶的蒸汽产生向上浮力,倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭阀门。倒吊桶上开有一小孔,当一部份蒸汽从小孔排出,另一部份蒸汽产生凝结水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,循环工作,间断排水。
5. 组合式过热蒸汽疏水阀:
组合式过热蒸汽疏水阀有两个隔离的阀腔,由两根不锈钢管连通上下阀腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水阀的组合,该阀结构先进合理,在过热、高压、小负荷的工作状况下,能够及时地排放过热蒸汽消失时形成的凝结水,有效地阻止过热蒸汽泄漏,工作质量高。最高允许温度为600℃,阀体为全不锈钢,阀座为硬质合金钢,使用寿命长,是过热蒸汽专用疏水阀,取得两项国家专利,填补了国内空白。
当凝结水进入下阀腔,副阀的浮球随液位上升,浮球封闭进汽管孔。凝结水经进水导管上升到主阀腔,倒吊桶靠自重下坠,带动阀心打开主阀门,排放凝结水。当副阀腔的凝结水液位下降时,浮球随液位下降,副阀打开。蒸汽从进汽管进入上主阀腔内的倒吊桶里,倒吊桶产生向上的浮力,倒吊桶带动阀心关闭主阀门。当副阀腔的凝结水液位再升高时,下一个循环周期又开始,间断排水。
二、热静力型疏水阀:
这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大,一般过冷度为15度到40度,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏,节能效果显著。是在蒸汽管道,伴热管线、小型加热设备,采暖设备,温度要求不高的小型加热设备上,最理想的疏水阀。
热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式
1. 膜盒式式疏水阀:
膜盒式疏水阀的主要动作元件是金属膜盒,内充一种气化温度比水的饱和温度低的液体,有开阀温度低于饱和温度15℃和30℃两种供选择。膜盒式疏水阀的反应特别灵敏,不怕冻,体积小,耐过热,任意位置都可安装。背压率大于80%,能排不凝结气体,膜盒坚固,使
用寿命长,维修方便,使用范围很广。
装置刚起动时,管道出现低温冷凝水,膜盒内的液体处于冷凝状态,阀门处于开启位置。当冷凝水温度渐渐升高,膜合内充液开始蒸发,膜合内压力上升,膜片带动阀心向关闭方向移动,在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭。膜盒随蒸汽温度变化控制阀门开关,起到阻汽排水作用。
2. 波纹管式疏水阀:
波纹管式疏水阀的阀芯不锈钢波纹管内充一种汽化温度低于水饱和温度的液体。随蒸汽温度变化控制阀门开关,该阀设有调整螺栓,可根据需要调节使用温度,一般过冷度调整范围低于饱和温度15℃-40℃。背压率大于70%,不怕冻,体积小,任意位置都可安装,能排不凝结气体,使用寿命长。
当装置启动时,管道出现冷却凝结水,波纹管内液体处于冷凝状态,阀心在弹簧的弹力下,处于开启位置。当冷凝水温度渐渐升高,波纹管内充液开始蒸发膨胀,内压增高,变形伸长,带动阀心向关闭方向移动,在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭,随蒸汽温度变化控制阀门开关,阻汽排水。
3. 双金属片式疏水阀:
双金属片疏水阀的主要部件是双金属片感温元件,随蒸汽温度升降受热变形,推动阀心开关阀门。双金属片式疏水阀设有调整螺栓,可根据需要调节使用温度,一般过冷度调整范围低于饱和温度15℃-30℃,背压率大于70%,能排不凝结气体,不怕冻,体积小,能抗水锤,耐高压,任意位置都可安装。双金属片有疲劳性,须要经常调整。
当装置刚起动时,管道出现低温冷凝水,双金属片是平展的,阀心在弹簧的弹力下,阀门处于开启位置。当冷凝水温度渐渐升高,双金属片感温起元件开始弯曲变形,并把阀心推向关闭位置。在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭。双金属片随蒸汽温度变化控制阀门开关,阻汽排水。
三、热动力型疏水阀
这类疏水阀根据相变原理,靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽,所以蒸汽浪费比较大。结构简单、耐水击、最大背为50%,有噪音,阀片工作频繁,使用寿命短。
热动力型疏水阀有热动力式(圆盘式)、脉冲式、孔板式
1. 热动力式疏水阀:
热动力式疏水阀内有一个活动阀片,既是敏感件又是动作执行件。根据蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。漏汽率3%,过冷度为8℃-15℃。
当装置启动时,管道出现冷却凝结水,凝结水靠工作压力推开阀片,迅速排放。当凝结水排放完毕,蒸汽随后排放,因蒸汽比凝结水的体积和流速大,使阀片上下产生压差,阀片在蒸汽流速的吸力下迅速关闭。当阀片关闭时,阀片受到两面压力,阀片下面的受力面积小于上
面的受力面积,因疏水阀汽室里面的压力来源于蒸汽压力,所以阀片上面受力大于下面,阀片紧紧关闭。当疏水阀汽室里面的蒸汽降温成凝结水,汽室里面的压力消失。凝结水靠工作压力推开阀片,凝结水又继续排放,循环工作,间断排水。
2. 圆盘式蒸汽保温型疏水阀:
圆盘式蒸汽保温型疏水阀疏水阀的工作原理和热动力式疏水阀相同,它在热动力式疏水阀的汽室外面增加一层外壳。外壳内室和蒸汽管道相通,利用管道自身蒸汽对疏水阀的主汽室进行保温。使主汽室的温度不易降温,保持汽压,疏水阀紧紧关闭。当管线产生凝结水,疏水阀外壳降温,疏水阀开始排水;在过热蒸汽管线上如果没有凝结水产生,疏水阀不会开启,工作质量高。阀体为合金钢,阀心为硬质合金,该阀最高允许温度为550℃,经久耐用,使用寿命长,是高压、高温过热蒸汽专用疏水阀。
3. 脉冲式疏水阀:
脉冲式疏水阀有和两个孔板根据蒸汽压降变化调节阀门开关,即使阀门完全关闭入口和出口也是通过第一、第二个小孔相通,始终处于不完全关闭状态,蒸汽不断逸出,漏汽量大。该疏水阀动作频率很高,磨损厉害、寿命较短。体积小、耐水击,能排出空气和饱和温度水,接近连续排水,最大背压25%,因此使用者很少。
4. 孔板式疏水阀:
孔板式疏水阀是根据不同的排水量,选择不同孔径的孔板控制排水量的目的。结构简单,选择不合适会出现排水不及或大量跑汽,不适用于间歇生产的用汽设备或冷凝水量波动大的用汽设备
蒸汽疏水阀工作原理 一、国内蒸汽疏水阀现状概述 蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上,能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体,并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中,无论在蒸汽的输送管道系统,还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺,过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除,而不允许蒸汽泄漏。蒸汽疏水阀性能的优劣,对于蒸汽系统的正常运行,用汽设备热效率的提高及能源的合理利用等方面具有至关重要的作用。 特别是在煤、石油及天然气等一次能源日益减少的情况下,世界各国政府都将节约能源和开发新能源作为重要的国策。而蒸汽疏水阀在蒸汽使用系统的节能方面起着不可忽视的关键作用。据我国有关部门统计,目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为432.4万台,大约有80%的产品达不到现行国家标准漏汽量小于3%的要求,其泄漏率大都在10%左右,这样一台蒸汽疏水阀就耍浪费 4.44吨标煤,全国正在使用的达不到现行国家标准的疏水阀就要浪费1432.33万吨标煤,折合人民币186203万元,这是一笔相当可观的数字,由此可见蒸汽疏水阀的节能作用之大,及其在国民经济发展中的地位之重要是不可等闲视之的。 随着国外能源危机的进一步加剧和现代化工业技术的迅速发展,对热能充分利用的要求日益提高,蒸汽疏水阀的研究工作在国外更是得到了广泛的开展。国外蒸汽疏水阀生产厂家为适应现代工业的需要,研制工作更加深入,生产发展很快。本文将结合良科公司的蒸汽疏水阀的产品系列介绍各种类型的蒸汽疏水阀和它们的适用场合。 二、各种蒸汽疏水阀的工作原理 当蒸汽冷凝时,它会释放出汽化的能量(潜热能)而形成冷凝水。冷凝水只含有饱和温度下水所含有的能量(显热能)。但是为了确保蒸汽系统中维持最大的热传导效率,此冷凝水必须排出系统之外,另外从锅炉中产生的一些不凝性气体和空气以及蒸汽系统起动时管道内的空气也必须排出蒸汽系统,但同时必须保留有用的蒸汽,这些功能就是由一种自动装置 - 蒸汽疏水阀来完成。 蒸汽疏水阀有各种不同的疏水方式,有些是感应密度的变化(如机械式)而动作,有些是感应温度的变化而动作排放,而有些是受通过它们的热态冷凝水本身的静压及动压之变化而感应开关的。目前疏水阀在世界范围内,按工作原理划分,主要有三大类 1、机械型蒸汽疏水阀:利用冷凝水与蒸汽之间的密度差来操作的。 机械类疏水阀的第一大类是浮球式疏水阀,目前国际上主导的产品为连杆式浮球疏水阀,其工作原理如图1所示。疏水阀除了排水阻汽功能外,要求具有良好的排空气性能,所有的良科浮球式蒸汽疏水阀均带有热静力派空气装置TV,作为标准配置。有些疏水阀除了排空气装置以外,还带有蒸汽汽锁释放装置,主要应用于发生蒸汽堵塞冷凝水无法到达疏水阀的场合即所谓的蒸汽汽锁情况,如使用虹吸管排除冷凝水(旋转滚筒设备)或疏水阀前有一段长管道时。 浮球式蒸汽疏水阀在冷凝水产生后立刻排出冷凝水,能够根据压力和负载的变化迅速排出大量的冷凝水,当对于其它类型的同口径疏水阀排量大,因此它最适合于换热要求高、设备不允许积水的各种换热设备以及带自动温度控制的设备的最佳选择。同时该类型的疏水阀出口总是浸没在冷凝水中,具有真正意义上排水阻汽的功能。良科可以提供各种型号的浮球式蒸汽疏水阀能满足各种制程工艺的需要。
蒸汽疏水阀工作原理
一、国内蒸汽疏水阀现状概述 蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上, 能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、 空气及其它不可凝结的气体,并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设 施中,无论在蒸汽的输送管道系统,还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、 换热、采暖、空调等工艺,过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除,而不允许蒸汽泄 漏。 蒸汽疏水阀性能的优劣,对于蒸汽系统的正常运行,用汽设备热效率的提高及能源的合理利 用等方面具有至关重要的作用。 特别是在煤、石油及天然气等一次能源日益减少的情况下,世界各国政府都将节约能源和开发 新能源作为重要的国策。而蒸汽疏水阀在蒸汽使用系统的节能方面起着不可忽视的关键作用。 据我 国有关部门统计,目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为 432.4 万台,大约有 80%的产品达不到现行国家 标准漏汽量小于 3%的要求,其泄漏率大都在 10%左右,这样一台蒸汽疏水阀就耍浪费 4.44 吨标煤, 全国正在使用的达不到现行国家标准的疏水阀就要浪费 1432.33 万吨标煤, 折合人民币 186203 万元, 这是一笔相当可观的数字,由此可见蒸汽疏水阀的节能作用之大,及其在国民经济发展中的地位之 重要是不可等闲视之的。 随着国外能源危机的进一步加剧和现代化工业技术的迅速发展,对热能充分利用的要求日益提 高,蒸汽疏水阀的研究工作在国外更是得到了广泛的开展。国外蒸汽疏水阀生产厂家为适应现代工 业的需要,研制工作更加深入,生产发展很快。
二、各种蒸汽疏水阀的工作原理 当蒸汽冷凝时,它会释放出汽化的能量(潜热能)而形成冷凝水。冷凝水只含有饱和温度下水 所含有的能量(显热能)。但是为了确保蒸汽系统中维持最大的热传导效率,此冷凝水必须排出系 统之外,另外从锅炉中产生的一些不凝性气体和空气以及蒸汽系统起动时管道内的空气也必须排出 蒸汽系统,但同时必须保留有用的蒸汽,这些功能就是由一种自动装置 - 蒸汽疏水阀来完成。 蒸汽疏水阀有各种不同的疏水方式,有些是感应密度的变化(如机械式)而动作,有些是感应 温度的变化而动作排放, 而有些是受通过它们的热态冷凝水本身的静压及动压之变化而感应开关的。 目前疏水阀在世界范围内,按工作原理划分,主要有三大类 1、机械型蒸汽疏水阀(利用冷凝水与蒸汽之间的密度差来操作) 机械类疏水阀的第一大类是浮球式疏水阀,目前国际上主导的产品为连杆式浮球疏水阀,其工 作原理如图 1 所示。疏水阀除了排水阻汽功能外,要求具有良好的排空气性能。有些疏水阀除了排
疏水器的原理与选型 概述 疏水器正名为疏水阀,也叫自动排水器或凝结水排放器,其分为:蒸汽系统使用和气体系统使用. 机械式(自由浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式)疏水器是利用浮力原 理幵关的。可以自动辨别汽、水,常用于需连续排水、流量较大、排出的水进行收集后再利用。其中杠杆浮球疏水器和倒吊桶式疏水器结构复杂、自由浮球式疏水器结构简单,不漏汽,一般用于管线疏水或设备疏水; 疏水器 热动力式(圆盘式、脉冲式)疏水器是利用空气动力学原理,汽体转向产生的压降来幵关阀门的。用于流量较小、差压较大、对连续性要求不高的地方,结构简单、存在脉冲性泄漏,一般用于管线疏水; 热静力式疏水器(双金属片、膜盒式、波纹管式)是利用汽、水的不 同温度引起温度敏感元件动作,达到控制阀门的目的。灵敏度不高,有滞后现象,在压力变化的管道中不能正常工作。可装在用汽设备上部单纯做排空气用,疏水方面常用于伴热管线疏水; 泵阀式疏水器,采用内置泵阀设计,一般附带电动执行机构,疏水时 不必考虑疏水器两侧压力差,从而达到疏水器从低压向高压疏水的目的。 大多疏水器可以自动识别汽、水(不包括热静力式),从而达到自动 阻汽排水的目的。疏水器广泛应用于石油化工,食品制药,电厂等行业,在节能减排方面起着很大作用首先是疏水阀的选型条件在对疏水阀选型过程中必须要遵循以下
当疏水阀后凝 几个条件,因为设备在开车和 正常运行凝结水发生量差异比较大,所以选用疏水阀时,必须按设备每小 时的耗汽量乘以选用倍率 2-3 倍为最大凝结水量, 来选择疏水阀的排水量。 才能保证疏水阀在开车时能尽快排出凝结水,迅速提高加热设备的温度。 疏水阀排放能量不够,会造成凝结水不能及时排出,降低加热设备的热效 率。 1. 疏水阀的疏水量: 选用疏水阀时,必须按设备每小时的耗汽量乘以选用倍率 2-3 倍为最 大凝结水 量,来选择疏水阀的排水量。才能保证疏水阀在开车时能尽快排 出凝结水,迅速提高加热设备的温度。疏水阀排放能量不够,会造成凝结 水不能及时排出,降低加热设备的热效率。 (当蒸汽加热设备刚开始送汽 时,设备是冷的,内部充满空气,需要疏水阀把空气迅速排出,再排大量 低温凝结水,使设备逐渐热起来,然后设备进入正常工作状态。由于开车 时,大量空气和低温凝结水,较低的入口压力,使疏水阀超负荷运行,此 时疏水阀要求比正常工作时的排水量大,所以按选用倍率 2-3 倍来选择疏 水阀。) 2. 疏水阀的工作压差: 选用疏水阀时,不能以公称压力选疏水阀,因为公称压 力只能表示疏 水阀体壳承受压力等级,疏水阀公称压力与工作压力的差别很大。所以要 根据工作压差来选择疏水阀的排水量。工作压差是指疏水阀前的工作压力 减去疏水阀出口背压的差值。疏水阀后背压计算方式是: 结水排入大气时,疏水阀的出口背压为零。如果把疏水阀排出的冷凝水集 中 回收,此时,疏水阀的出口背压是回水管的阻力、回水管抬升高度、二 次蒸发器(回水箱)内压力三者之和。 ) 3. 机械型疏水阀的阀座号和热静力类型选择: 机械型疏水阀按不同的工作压差段,分成多种规格阀座孔径的 “阀座 号”,每 个工作压差段与 “阀座号”组成一条坐标曲线的排水量,不同 “阀座 号”的疏水量
疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。 疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别” 蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 一.机械型疏水阀: 机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。 机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等 1. 自由浮球式疏水阀: 自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,“YQ牌”疏水阀内部带有Y系列自动排空气装置,非常灵敏,能自动排空气,工作质量高。 设备刚启动工作时,管道内的空气经过Y系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温,Y系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力0.01Mpa,从0.01Mpa至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。 2. 自由半浮球式疏水阀: 自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。 当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续
蒸汽疏水阀选型及蒸汽管道疏水量的计算 上海沪工阀门厂(集团)有限公司2010-06-10 摘要:介绍蒸汽疏水阀的类别及原理,对选型、安装进行一些探讨并提出了过热蒸汽管道、湿蒸汽管道的经常疏水量及启动疏水童的计算公式。 关健词:蒸汽疏水阀;疏水量;疏水阀选型 1 前言 蒸汽疏水阀是一种能自动从蒸汽管道和蒸汽用汽设备中排除凝结水和其他不凝结气体,并阻止蒸汽泄漏的阀门。它能保证各种加热工艺设备及管线所需要温度和热量并使之正常工作。蒸汽疏水阀动作正常与否,影响着蒸汽使用设备的性能、效率和寿命。据测算供热系统节能改造中,更新性能优良的蒸汽疏水阀其费用仅占系统改造总投资的7.5%,而节约能源量可占系统总节能量的30%。 以下对疏水阀的选型、安装方式及蒸汽疏水量的计算进行一些探讨。 2 蒸汽疏水阀的类别及原理 疏水阀按动作原理分类主要有:浮球型疏水阀、热静力型疏水阀、热动力型疏水阀、倒置桶型疏水阀等。 2.1 浮球型疏水阀 浮球型疏水阀包括一个浮球和波纹管元件。自由浮球式疏水阀是利用阿基米德浮力原理,使浮球随体腔内液面的升降而升降,从而打开或关闭阀座排水孔形成排水阻汽动作。浮球型疏水阀对排放容量和工作压力广泛适应,但不推荐用于有可能发生水锤的系统中。 这类阀的特点是:适用于大排量,体积较大;使用时若超出蒸汽疏水阀的设计压力,阀门则不能打开;在寒冷地区,为了防止蒸汽疏水阀内部的凝结水冻结,必须进行保温。 浮球型疏水阀的故障主要是关闭故障,浮球可能损坏或下沉,不能保持在开的位置。 2.2 热静力型疏水阀 热静力型蒸汽疏水阀是靠蒸汽和冷却的凝结水和空气之间的温差来工作的。蒸汽增加热静力元件内部的压力,使疏水阀关闭。凝结水和不凝结气体在集水管中积存,温度开始下
倒置桶式疏水阀的工作原理和使用范围 杭州瓦特节能工程有限公司技术部李少鹏 倒置桶式疏水阀是一种机械型疏水阀,其工作原理是根据蒸汽和冷凝水的密度不同而产生浮力,带动阀芯阀座的调节和开关。其主要结构是一个倒置的不锈钢开口桶,桶的顶部连接阀芯杠杆。瓦特倒置桶疏水阀的原理和结构使其具有一些无以伦比的特点和优势。 1.高效节能是由于性能可靠 在各种疏水阀的工作原理中,瓦特倒置桶型是最可靠的,其全部设计的核心是一个独特的杠杆系统,该系统将浮桶的重力放大以便开启受到压差作用的阀瓣。排量大,有水就排,饱和态排水。 由于浮桶开口倒置,所以它可以防止由于水击所造成的损坏,并且为了延长期其使用寿命,各磨损点都采取了加固措施。倒置桶型疏水阀只有两个运动部件――阀门杠杆悬挂件及倒置桶,不存在固定支点和复杂的连接,不会发生卡死和阻塞。 2.即使零件磨损后仍可节能 倒置桶型疏水阀的开启与关闭是根据凝结水和蒸汽的密度差来工作的――倒置桶原理。其开启动作非常轻缓,从而减少了磨损,这一简单的事实表明倒置桶型疏水阀的磨损大大小于其它种类的疏水阀。 事实上,倒置桶型疏水阀发生磨损后其密封反而有所改善,因为阀瓣和阀座形成了完整的接触环线,所有的关闭力都集中在较窄的密封环线上,从而加强了密封。 随着使用时间的增加,瓦特倒置桶型疏水阀将继续有效的工作,实际磨损使阀孔的直径略微增加,而它愈磨损,其密封性就愈好,因为随着磨擦的增大,球型阀瓣就越来越深的陷入阀座中,从而保证了密封性。 比较高的水封高度可以消除由于机械死区的存在而导致的蒸汽泄露,这对负荷变化较大的应用很适应,比同样是机械型的杠杆浮球式蒸汽疏水阀节能10%以上。 3.耐磨耐腐蚀部件 瓦特倒置桶型疏水阀的不锈钢阀瓣和阀座被单独磨削加工后在机械装置上一起配研,所有的其它部件都采用耐磨损、耐腐蚀的不锈钢。 4.空气和二氧化碳的排放 倒置桶型蒸汽疏水阀可以自动连续地排放空气和二氧化碳气体而没有冷滞后
疏水器的种类及其工作原理 疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。 疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别” 蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 一.机械型疏水阀: 机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。 机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等: 1. 自由浮球式疏水阀: 逸捷生产的自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,疏水阀内部带有Y系列自动排空气装置,非常灵敏,能自动排空气,工作质量高。 设备刚启动工作时,管道内的空气经过Y系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温,Y系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力0.01Mpa,从0.01Mpa至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。 2. 自由半浮球式疏水阀: 自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。 当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往
疏水器的正确选择及安装使用 王国兴 (扬子石油化工设计院) [内容摘要]本文论述了疏水器的工作原理与分类,总结探讨了疏水器的正确选择及正确安装使用,并结合扬子石化公司的情况,提出了关于疏水器采购、节能管理的建议。对疏水器的选用、安装、管理等有一定的参考价值。 [关键词]疏水器选择安装使用 一、前言 自从产业革命以来,蒸汽已被广泛地应用在各工业部门,特别 在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业,都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各部门的普遍重视,蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器也称疏水阀,也称自动排液器,它是用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上,起自动阻汽排水作用的装置。疏水器的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。 扬子石化公司是具有十七套大型石油化工装置的国家特大型企业,其蒸汽用热设备众多,式样各异。各种类型的蒸汽用热设备和蒸汽管网,对它们所需的蒸汽疏水系统——疏水器的要求也就不同。任何一种型式和种类的疏水器都不是万能的,因此为了选择和安装使用合适的疏水器,以满足用汽设备和蒸汽管网对疏水器的要求,首先必须了解疏水器的分类与工作原理。 二、疏水器的分类与工作原理 疏水器按工作原理一般可分为三种类型:机械型、热静力型、 热动力型。详见表1。
扬子石化公司目前共有疏水器约24000个,其中烯烃厂3400个,芳烃厂5500个。采用的疏水器型式有自由浮球式、倒吊桶式、双金属式、膜盒式、孔板式等。 三、疏水器的正确选择 选择疏水器时,不能单纯从最大排放量选择,应特别注意:“绝 不允许只根据管径大小来套用疏水器”。而必须根据疏水器选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。一般情况下,应按以下三个方面选用。 3.1 首先根据加热设备和对排出凝结水的要求,选择确定疏水器的型式。 对于要有最快的加热速度,加热温度控制要求严的加热设备,需保持在加热设备中不能积存凝结水,只要有水就得排,则选择能排饱和水的机械型疏水器为最好。因为它是有水就排的疏水器,能及时消除设备中因积水造成的不良后果,迅速提高和保证设备所要求的加热效率。 对于有较大的受热面,对加热速度、加热温度控制要求不严的加热设备,可以允许积水,如:蒸汽采暖疏水、工艺伴热管线疏水等。则应选用热静力型疏水器为最好。 对于中低压蒸汽输送管道,管道中产生的凝结水必须迅速完全排除,否则易造成水击事故。蒸汽中含水率提高,使蒸汽的温度降低,满足不了用汽设备工艺要求。因此,中低压蒸汽输送管道选用机械型疏水器为最好。 总之,必须根据加热设备和用途,对疏水器型式进行合理选择。详见表2。 3.2 其次根据用汽设备的最高工作压力、最高工作温度,确定疏水器的公称压力、阀体材质;确定疏水器的连接方式、安装方式等。
疏水器 疏水器也称疏水阀或是汽水分离器(Steam Trap),它用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上,是起自动阻汽排水作用的装置。选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。 自从产业革命以来,蒸汽已被广泛地应用在各工业部门,特别在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业,都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各部门的普遍重视,蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。蒸汽中的凝结水和空气是影响热量交换和管道通过能力的有害物质,排除它们能提高用汽设备的效率,节约蒸汽、降低燃料消耗。 疏水器的分类及工作原理 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。 疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 一、机械型疏水阀: 机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达
到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。 机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等。 Float trap with thermostatic air vent 1. 自由浮球式疏水阀: 自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长。 2. 自由半浮球式疏水阀: 自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。 当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续工作。 3. 杠杆浮球式疏水阀: 杠杆浮球式疏水阀基本特点与自由浮球式相同,内部结构是浮球连接杠杆带动阀心,随凝结水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量,可达到体积小排量大,最大疏水量达100吨/小时,是大型加热设备最理想的疏水阀。 4. 倒吊桶式疏水阀(Inverted Bucket Float):
产品展示 产品说明: 机械式蒸汽疏水阀 自由浮球式蒸汽疏水阀 (SS 系列) 型号/系列 口径 (mm) 阀体材质 工作压力范围 (MPaG) 最大工作温度 (°C) 最大工作排量 (kg/h) 应用 SS1NL 15 - 25 不锈钢 0.01 – 2.1 220 220 蒸汽主管, 伴热管 SS1VL SS1NH 350 SS1VH SS3N 310 SS3V SS5N 0.01 – 3.2 800 蒸汽主管
SS5V SS5NH 0.01 – 4.6 250 高压蒸汽主管 SS5VH SS5P 25, 38 0 – 0.6 165 520 洁净蒸汽自由浮球式蒸汽疏水阀 (快速阀) 型号/系列口径 (mm) 阀体材质 工作压力 范围 (MPaG) 最大工 作温度 (°C) 最大工 作排量 (kg/h) 应用 FS3 15 - 25 不锈钢0.01 – 2.1 350 220 蒸汽主管, 伴热管 FS5 0.01 – 3.2 680 自由浮球式蒸汽疏水阀 (SH 系列) 型号/系列口径 (mm) 阀体材质 工作压力 范围 (MPaG) 最大工 作温度 (°C) 最大工 作排量 (kg/h) 应用 SH5NL 15 - 25 铸钢0.01 – 6.5 425 880 高压 蒸汽主管, 大型工艺设 备 & 汽轮机 SH5NH 0.01 – 8.0 250 SH5VL 0.01 – 6.5 880 SH6NL 25, 40 2 100 SH6NH 0.01 – 10 460 SH7NL 0.01 – 6.5 2 900 SH7NH 0.01 – 10 820 自由浮球式蒸汽疏水阀 (JX 系列) 型号/系列口径 (mm) 阀体材质 工作压力 范围 (MPaG) 最大工 作温度 (°C) 最大工 作排量 (kg/h) 应用 J3X 15 - 25 球墨铸 铁, 不锈钢 0.01 – 2.1 220 720 蒸汽主管, 中小型工艺 设备, 换热器, 盘管 JF3X 铸铁0.01 – 1.57 J5X 20 - 40 球墨铸铁0.01 – 2.1 1 040 JF5X 20, 25 0.01 –
疏水阀的工作原理 疏水阀是用于蒸汽管网及设备中,能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏的阀门。 根据蒸汽疏水阀工作原理的不同,蒸汽疏水阀可化为以下三种类型: 机械型:依靠蒸汽疏水阀内凝结水液卫高度的变化而动作,包括: 浮球式:浮子为封闭的空心球体 敞口向上浮子式:浮子为开口向上的桶型 敞口向下浮子式:浮子为开口向下的桶型 热静力型:依靠液体温度的变化而动作,包括: 双金属片:敏感原件为双金属片 蒸汽压力式:敏感原件为波纹管或墨盒,内部充入挥发性液体 热动力型:依靠液体的热动力学性质的变化而动作。 圆盘式:由于在相同的压力下,液体与气体的流速不同,所产生的不同的动,静压力,驱使圆盘阀片动作 脉冲式:由于不同温度的凝结水通过两极串连节流孔板式,坐在两极节流孔板之间形的不同压力,驱使阀瓣动作。 疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 蒸汽疏水阀的概述 蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上,能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体,并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中,无论在蒸汽的输送管道系统,还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺,过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除,而不允许蒸汽泄漏。蒸汽疏水阀性能的优劣,对于蒸汽系统的正常运行,用汽设备热效率的提高及能源的合理利用等方面具有至关重要的作用。 一、国内蒸汽疏水阀现状概述 蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上,能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体,并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中,无论在蒸汽的输送管道系统,还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺,过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除,而不允许蒸汽泄漏。蒸汽疏水阀性能的优劣,对于蒸汽系统的正常运行,用汽设备热效率的提高及能源的合理利用等方面具有至关重要的作用。特别是在煤、石油及天然气等一次能源日益减少的情况下,世界各国政府都将节约能源和开发新能源作为重要的国策。而蒸汽疏水阀在蒸汽使用系统的节能方面起着不可忽视的关键作用。 二、各种蒸汽疏水阀的工作原理
疏水阀的分类及工作原理 疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 一、机械型疏水阀 机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。 机械型疏水阀又可分为自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等 1、自由浮球式疏水阀 自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,“YQ牌”疏水阀内部带有Y系列自动排空气装置,非常灵敏,能自动排空气,工作质量高。 设备刚启动工作时,管道内的空气经过Y系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温,Y系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力0.01Mpa,从0.01Mpa至最高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。 2、自由半浮球式疏水阀 自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。 当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续工作。 3、杆浮球式疏水阀 杠杆浮球式疏水阀基本特点与自由浮球式相同,内部结构是浮球连接杠杆带动阀心,随凝结水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量,可达到体积小排量大,最大疏水量达100吨/小时,是大型加热设备最理想的疏水阀。 4、倒吊桶式疏水阀 倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶为液位敏感件,吊桶开口向下,倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水阀能排空气,不怕水击,抗污性能好。过冷度小,漏汽率小
4.2 疏水阀的规格参数确定 4.2.1 排水量的确定 a) 凝结水量 1) 对于连续操作的用汽设备,计算凝结水量(G cal)应采用工艺计算的最续用汽量;对于间断操作的用汽设备,(G cal)应采用操作周期中的最大用汽量。 2) 当开工时的用汽量大于上述数值时,可按具体情况加大安全系数[见下述第b)条款],或通过排污阀排放凝结水,或再并联一个疏水阀。 3) 蒸汽管道、蒸汽伴热管的疏水量可取正常运行时产生的凝结水量计算值。如果在开工时产生的凝结水量大于计算值,可通过排污阀排放。 4) 蒸汽管道及阀门在开工时所产生的凝结水量 式中 G cal——计算的凝结水量,kg/h; W1——钢管和阀门的总重,kg; W2——用于钢管和阀门的保温材料重量,kg; C1——钢管的比热容,kJ/(kg·k) 碳素钢C1=0.502 合金钢C1=0.486
C2——保温材料的比热容,kJ/(kg·k) 或取C2=0.837 Δt1——管材的升温速度,℃/min 一般取△t1=5℃/min Δt2——保温材料的升温速度,℃/min 一般取Δt2=Δt1/2 i1——工作条件下过热蒸汽的焓或饱和蒸汽的焓,kJ/kg;i2——工作条件下饱和水的焓,kJ/kg。 5) 正常工作时蒸汽管道的凝结水量: 式中 Q——蒸汽管道散热量,kJ/h; G cal、i1、i2同式(4.2-1)。 6) 表4.2-1 为蒸汽伴管用汽量的经验数值。
b) 安全系数 由于疏水阀最大排水能力是按照连续正常排水测得的,计算求得的设备或管道凝结水应乘以安全系数(n)。安全系数受下列因素影响: 1) 疏水阀的操作特性; 2) 估计或计算凝结水量的准确性; 3) 疏水阀的进出口压力。 如果凝结水量及压力条件可以准确确定,安全系数可以取小一些,以避免选用大尺寸的疏水阀,否则操作效率低,背压不正常,会降低使用寿命。 安全系数(n)的推荐值见表4.2-2。 c) 需要的排水量
疏水器也称疏水阀或是汽水分离器(Steam Trap),它用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上,是起自动阻汽排水作用的装置。选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。 自从产业革命以来,蒸汽已被广泛地应用在各工业部门,特别在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业,都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各部门的普遍重视,蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。蒸汽中的凝结水和空气是影响热量交换和管道通过能力的有害物质,排除它们能提高用汽设备的效率,节约蒸汽、降低燃料消耗。 疏水器的分类及工作原理 疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。 疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。 一、机械型疏水阀: 机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。 机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等。 Float trap with thermostatic air vent 1. 自由浮球式疏水阀: 自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长。 2. 自由半浮球式疏水阀:
一、国内蒸汽疏水阀现状概述 蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上,能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷 凝水、空气及其它不可凝结的气体,并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产 和生活设施中,无论在蒸汽的输送管道系统,还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺,过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除,而不允许蒸汽泄漏。蒸汽疏水阀性能的优劣,对于蒸汽系统的正常运行,用汽设备热效率的提高及 能源的合理利用等方面具有至关重要的作用。 特别是在煤、石油及天然气等一次能源日益减少的情况下,世界各国政府都将节约能源 和开发新能源作为重要的国策。而蒸汽疏水阀在蒸汽使用系统的节能方面起着不可忽视的关键作用。据我国有关部门统计,目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为432.4万台,大约有80%勺产品达 不到现行国家标准漏汽量小于3%的要求,其泄漏率大都在10%左右,这样一台蒸汽疏水阀就耍浪 费4.44吨标煤,全国正在使用的达不到现行国家标准的疏水阀就要浪费1432.33万吨标煤,折 合人民币186203万元,这是一笔相当可观的数字,由此可见蒸汽疏水阀的节能作用之大,及其 在国民经济发展中的地位之重要是不可等闲视之的。 随着国外能源危机的进一步加剧和现代化工业技术的迅速发展,对热能充分利用的要求 日益提高,蒸汽疏水阀的研究工作在国外更是得到了广泛的开展。国外蒸汽疏水阀生产厂家为适 应现代工业的需要,研制工作更加深入,生产发展很快。本文将结合良科公司的蒸汽疏水阀的产 品系列介绍各种类型的蒸汽疏水阀和它们的适用场合。 二、各种蒸汽疏水阀的工作原理 当蒸汽冷凝时,它会释放岀汽化的能量(潜热能)而形成冷凝水。冷凝水只含有饱和温 度下水所含有的能量(显热能)。但是为了确保蒸汽系统中维持最大的热传导效率,此冷凝水必须排岀系统之外,另外从锅炉中产生的一些不凝性气体和空气以及蒸汽系统起动时管道内的空气也必须排岀蒸汽系统,但同时必须保留有用的蒸汽,这些功能就是由一种自动装置-蒸汽疏水 阀来完成。 蒸汽疏水阀有各种不同的疏水方式,有些是感应密度的变化(如机械式)而动作,有些 是感应温度的变化而动作排放,而有些是受通过它们的热态冷凝水本身的静压及动压之变化而感 应开关的。目前疏水阀在世界范围内,按工作原理划分,主要有三大类 1、机械型蒸汽疏水阀:利用冷凝水与蒸汽之间的密度差来操作的。 机械类疏水阀的第一大类是浮球式疏水阀,目前国际上主导的产品为连杆式浮球疏水阀,其工作原理如图1所示。疏水阀除了排水阻汽功能外,要求具有良好的排空气性能,所有的良科浮球式蒸汽疏水阀均带有热静力派空气装置TV,作为标准配置。有些疏水阀除了排空气装置以 外,还带有蒸汽汽锁释放装置,主要应用于发生蒸汽堵塞冷凝水无法到达疏水阀的场合即所谓的 蒸汽汽锁情况,如使用虹吸管排除冷凝水(旋转滚筒设备)或疏水阀前有一段长管道时。 浮球式蒸汽疏水阀在冷凝水产生后立刻排出冷凝水,能够根据压力和负载的变化迅速排 岀大量的冷凝水,当对于其它类型的同口径疏水阀排量大,因此它最适合于换热要求高、设备不允许积水的各种换热设备以及带自动温度控制的设备的最佳选择。同时该类型的疏水阀岀口总是 浸没在冷凝水中,具有真正意义上排水阻汽的功能。良科可以提供各种型号的浮球式蒸汽疏水阀 能满足各种制程工艺的需要。
阀打开 蒸汽疏水器的比较 一浮球热静力式疏水器 两种基本型式 现在在许多用蒸汽加工产品的装置中有两种基本形式的浮球 热静力式疏水器在应用 仁自由浮球式 2”杠杆浮球式 为了了解它们之间的差别,需要依次探讨它们的工作原理 (一)杠杆浮球的工作原理 构造如图1所示 空气排放 控制冷凝水从疏水器流出的主阀是通过一个杠杆 连接在一个空心的不锈钢球上,此球漂浮在疏水器阀 体内的冷凝水中,要注意的是阀和阀座的位置低于 “停滞”的冷凝水液面,这是为了将蒸汽泄漏减至最少 .在杠杆和浮球的上方安有一热静力排空气阀 ,用 于排放初始空气. 杠杆 支点 阀座 当疏水器连接到蒸汽设备,并开通蒸汽时,首先空气 会在蒸汽之前被赶进疏水器内 ?这时,浮球在其最低 位置,将阀关在阀座上,然而,热静力排空气阀是冷 的,所以.空气能通过阀孔排入出口通道 . 浮球向上浮起连接浮球的杠杆同时打 冷的冷凝水接着随空气进入到疏水器内 .当冷凝水液面升高 开阀使冷凝水通过阀孔流出疏水器 如果流入疏水器的冷凝水量增加 浮球会升得更高于是 带动阀打 图21 ( 开更大使之更多的冷凝水流过阀孔 最后蒸汽到达疏水器.相应的温度会使热静力排空气阀膨胀 继续流入疏水器 而来了是蒸汽 阀体中液位就会下降 这样,浮球热静力式疏水器即使在蒸汽压力波动的情况下 将此阀关闭自身阀座如果没有冷凝水 随之浮球就会带动阀关闭阀座防止蒸 汽逃逸 -也能迅速随冷凝水流量变化自行调节 C 冷凝水 蒸汽 停止流动 浮球下落 阀关闭
阀孔口径和工作压力之间的关系 了解阀孔口径和最大工作压力之间的关系是重要的 生的机械效应而决定的。 为了使阀提起离开阀座,保证冷凝水流过阀孔 作用在面积A 上的蒸汽压力.即:F B X L >P X 这里,L=杠杆效应. .它事实上是由浮球的浮力加上杠杆和支点产 面积A 』+浮球/杠杆产生的浮力 (F B )必须大于 A 浮球的浮力和杠杆的机械效应是固定的 ,让我们假设这个力等于 100 +如果阀孔的面积是 1单位面 积,那么,最大工作压力将正好在 100以下.即:10 X 10 >99 X 1 如果阀孔面积是 0.5单位面积.那么最大压力就上升到正好低于 200即: 10 X 10 >199 X 0.5 于是,疏水器的设计者就在一个大口径阀孔 、能有最大流量但工作压力低或具有小流量的小口径阀 孔但工作压力高之间找一个平衡 因此在浮球热静力疏水器选型时尽管制造商已经给出了阀 体的最 大工作压力值但也应该仔细核对实际的工作压差和必须流过疏水器的冷凝水量以选取正确的阀孔口径 蒸汽压力 支点 阀孔大小与工作压力之间的关系 这种形式的疏水器具有以下优点 : 它的热静力排空气装置能够快速排放初始空气和冷凝水 浮球随冷凝水量的多少改变自身位置 阀孔始终在液面以下-形成水密封. 杠杆的作用使它能够把阀孔做的很大 1 + 2 + 3 + 4 + .启动快.工作稳定. -自动调节阀的开度-保证连续的冷凝水排放0 无蒸汽泄 漏Q -从而做到大排量- 但是,它同时有以下缺点: 大多数杠杆浮球热静力疏水器的热静力排空气装置使用寿命短 汽Q 浮球与杠杆的连接处和杠杆的支点处可能断裂 ?降低了使用寿命. 阀与阀座存在集中磨损。 耐水击性能差。 可能存在由于杂质引起的堵塞等故障 Q 2 + 3 + 4 + 5 + -并且不能用于过热蒸