蒸汽疏水閥作用、分類、原理、選型及故障維護(hù)
疏水閥的基本作用是將蒸汽系統(tǒng)中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳?xì)怏w盡快排出;同時(shí)最大限度地自動(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)備的最佳運(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。疏水閥應(yīng)用在蒸汽管網(wǎng)及設(shè)備中,能自
動(dòng)排出凝結(jié)水、空氣等不凝結(jié)氣體,并阻止水蒸汽泄漏,掌握其工作原理、常見(jiàn)故障的排除方法及預(yù)防措施十分
重要,下面我們一起來(lái)看一看!
疏水閥的作用:
1、降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量:
蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量,一般是指蒸汽泄漏而言,是蒸汽疏水閥動(dòng)作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。
2、迅速排出開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)設(shè)備內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水:
迅速排出開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)設(shè)備內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水,從而縮短預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
開(kāi)始通汽時(shí),蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部都充滿了空氣,如不將它們排除,就無(wú)法送入蒸汽。此外在蒸汽
輸送管路和蒸汽使用設(shè)備升溫達(dá)到蒸汽溫度的過(guò)程中,所產(chǎn)生的初期低溫凝結(jié)水也要迅速排出,使設(shè)備在短時(shí)間
內(nèi)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn),這是提高生產(chǎn)效率的重要條件。特別是間歇生產(chǎn)的場(chǎng)合,由于縮短了預(yù)熱時(shí)間,也就縮短了每
次的作業(yè)時(shí)間,由于增加了處理次數(shù),最終可增加產(chǎn)量。
3、迅速排出蒸汽使用設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水:
迅速排出蒸汽使用設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水,使蒸汽使用設(shè)備的加熱效率保持在最佳狀態(tài),使設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)水不形成
滯留,最大限度地確保設(shè)備內(nèi)的蒸汽空間,這樣可經(jīng)常保持最高的加熱效率。一旦蒸汽疏水閥不能充分的發(fā)揮作
用,由于凝結(jié)水的滯留,不僅蒸汽使用設(shè)備的性能受到很大的影響,有時(shí)甚至使生產(chǎn)設(shè)備完全陷于癱瘓。
疏水閥的分類
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?!白R(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。根據(jù)這三個(gè)原理制造出三種類型的疏水閥:機(jī)械型疏水閥、熱靜力型疏水閥、熱動(dòng)力型疏水閥。
機(jī)械性疏水閥又分為:倒吊桶式(倒吊桶式蒸汽疏水閥、壓差倒吊桶式蒸汽疏水閥)浮球式(自由浮球式疏水閥、
杠桿浮球式疏水閥)。
熱靜力型分為:雙金屬式疏水閥、波紋管式疏水閥、恒溫蠟式疏水閥。
熱動(dòng)力型疏水閥分為:圓盤式疏水閥、兼有旁通圓盤式疏水閥。
序號(hào) |
項(xiàng)目/型式 |
機(jī)械性 |
熱靜力型 |
熱動(dòng)力型 |
1 |
工作原排 |
利用蒸汽和凝結(jié)水密 度差 |
利用蒸汽和凝結(jié)水溫 度差 |
利用蒸汽和凝結(jié)水 相變 |
2 |
水溫度理 |
飽和(~0℃) |
過(guò)冷水(10-30℃) |
過(guò)冷水(6-8℃) |
3 |
漏氣率 |
2-3% |
1% |
2-3% |
4 |
允許被壓 |
0.8P1 |
0.5P1 |
0.5P1-0.25P1 |
5 |
結(jié)構(gòu)大小 |
大 |
較小 |
最小 |
6 |
安裝方向 |
水平或垂直 |
水平或垂直 |
水平或垂直 |
7 |
可靠性 |
可靠 |
較可靠 |
較可靠 |
8 |
使用壽命 |
長(zhǎng) |
較短 |
最短 |
9 |
種類 |
浮球式(杠桿浮球 式、自由浮球式) 吊桶式(浮桶式、倒 吊桶式) |
雙金屬式、波紋管 式、膜片式 |
圓盤式 |
疏水閥的工作原理: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,直到完全
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。
1、機(jī)械疏水閥工作原理:機(jī)械型疏水閥機(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)到最佳換熱效率。最大背壓率為80%,工作質(zhì)量高,
是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥。
2、熱靜力疏水閥工作原理:熱靜力型疏水閥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)能效果顯著。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,最理想的疏水閥。
3、熱動(dòng)力疏水閥工作原理: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、最大背為50%,有噪音
閥片工作頻繁,使用壽命短。
疏水閥的選型依據(jù)
1、疏水閥的水量:選用疏水閥時(shí),必須按設(shè)備每小時(shí)的耗汽量乘以選用倍率2-3倍為最大凝結(jié)水量,來(lái)選擇疏水
閥的排水量。才能保證疏水閥在開(kāi)車時(shí)能盡快排出凝結(jié)水,迅速提高加熱設(shè)備的溫度。疏水閥排放能量不夠,會(huì)
造成凝結(jié)水不能及時(shí)排出,降低加熱設(shè)備的熱效率。當(dāng)蒸汽加熱設(shè)備剛開(kāi)始送汽時(shí),設(shè)備是冷的,內(nèi)部充滿空氣,
需要疏水閥把空氣迅速排出,再排大量低溫凝結(jié)水,使設(shè)備逐漸熱起來(lái),然后設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)。由于開(kāi)車
時(shí),大量空氣和低溫凝結(jié)水,較低的入口壓力,使疏水閥超負(fù)荷運(yùn)行,此時(shí)疏水閥要求比正常工作時(shí)的排水量大,
所以按選用倍率2-3倍來(lái)選擇疏水閥。
2、疏水閥的工作壓差:選用疏水閥時(shí),不能以公稱壓力選疏水閥,因?yàn)楣Q壓力只能表示疏水閥體殼承受壓力等
級(jí),疏水閥公稱壓力與工作壓力的差別很大。所以要根據(jù)工作壓差來(lái)選擇疏水閥的排水量。工作壓差是指疏水閥前
的工作壓力減去疏水閥出口背壓的差值。疏水閥后背壓計(jì)算方式是:當(dāng)疏水閥后凝結(jié)水排入大氣時(shí),疏水閥的出口
背壓為零。如果把疏水閥排出的冷凝水集中回收,此時(shí),疏水閥的出口背壓是回水管的阻力、回水管抬升高度、
二次蒸發(fā)器(回水箱)內(nèi)壓力三者之和。
3、機(jī)械型疏水閥的閥座號(hào):機(jī)械型疏水閥按不同的工作壓差段,分成多種規(guī)格閥座孔徑的“閥座號(hào)”,每個(gè)工作壓
差段與“閥座號(hào)”組成一條坐標(biāo)曲線的排水量,不同“閥座號(hào)” 的疏水量有很大差別。機(jī)械型疏水閥應(yīng)根據(jù)工藝條件
的最高工作壓差和最大排水量?jī)烧呦鄬?duì)應(yīng)的坐標(biāo)曲線來(lái)選合適的“閥座號(hào)”。不能以公稱壓力來(lái)定“閥座號(hào)”,如果選
錯(cuò)“閥座號(hào)”,有可能出現(xiàn)疏水閥不工作或設(shè)備存水,影響設(shè)備正常運(yùn)行。
4、疏水閥的工作溫度:選用疏水閥時(shí),要根據(jù)管道蒸汽最高溫度來(lái)選擇能滿足工藝條件要求的疏水閥。管道蒸汽
最高溫度超過(guò)公稱壓力相對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽溫度稱為過(guò)熱蒸汽,在過(guò)熱蒸汽管道選擇疏水閥時(shí),應(yīng)選用高溫高壓過(guò)
熱蒸汽專用疏水閥。
5、疏水閥的連接尺寸:疏水閥的工藝條件決定以后,根據(jù)疏水閥前后的工作壓差、疏水量和“閥座號(hào)”,按疏水閥
制造廠家的技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇疏水閥的規(guī)格尺寸。不能按設(shè)備連接尺寸隨便選配同樣尺寸的疏水閥,疏水閥的連接口
徑不能代表疏水量的大小,同一種口徑的疏水閥,疏水能力可能差別很大。
所以選用疏水閥時(shí)必須根據(jù)設(shè)備的工藝條件,參照疏水閥制造廠家提供的參數(shù)來(lái)選配疏水閥才是正確的選擇。
疏水閥常遇故障及維護(hù)方法:
1、疏水閥工作正常情況:凝結(jié)水間斷排放,關(guān)閉后無(wú)蒸汽泄漏。
有時(shí)凝結(jié)水連續(xù)排放,有連續(xù)雜音,然后有關(guān)閉聲,等待一段時(shí)間后,又開(kāi)始周期循環(huán)。
2、疏水閥常遇故障及維護(hù)方法:
冷閥—不排水
如果疏水閥不能排放凝結(jié)水:
①原設(shè)計(jì)壓力有誤;壓力升高,沒(méi)有安裝小一點(diǎn)的閥嘴;減壓閥失靈;鍋爐壓力表讀數(shù)偏低;正常磨損后,閥座孔
放大;回水管線內(nèi)的高真空增加了壓差,超過(guò)了疏水閥的工作壓差。 凝②結(jié)水或蒸汽未進(jìn)入疏水閥:疏水閥前的
過(guò)濾器堵塞;裝有疏水閥的管線上有其他閥門損壞;管線或彎頭堵塞。
③機(jī)械磨損或缺陷,需要修理或更換。
④疏水閥體被污物堵塞,應(yīng)該安裝過(guò)濾器排污。
⑤對(duì)倒置桶型疏水閥,浮桶排氣孔被污物堵塞時(shí),應(yīng)安裝過(guò)濾器;稍微擴(kuò)大一點(diǎn)排氣孔;在排氣孔中放置金屬絲。
⑥對(duì)浮球型疏水閥,如果空氣排氣孔工作不暢通的話,就會(huì)產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象。
⑦對(duì)熱靜力型疏水閥,波紋管元件由于水擊可能損壞,使疏水閥關(guān)死。
⑧對(duì)圓盤型疏水閥,疏水閥可能會(huì)反裝。
熱閥—不排水:無(wú)凝結(jié)水流向疏水閥:疏水閥安裝在有泄漏的旁通閥上;在干燥滾筒中的虹吸排放管破裂或損壞;
熱水器盤管出現(xiàn)真空,妨礙排放,在換熱器和疏水閥間安裝真空破壞器。
蒸汽損失:如果疏水閥噴出新鮮蒸汽,可能是由于下列原因造成:
A.閥門關(guān)不上:水垢堵住了閥座孔;部件磨損。
B.倒置桶型疏水閥不工作:
如果疏水閥噴放新鮮蒸汽,先將進(jìn)口閥關(guān)幾分鐘,然后慢慢打開(kāi),如果這時(shí)疏水閥能夠工作,說(shuō)明疏水閥是好的。
倒置桶型疏水閥不工作一般都是由于蒸汽壓力突然或者經(jīng)常變化造成的。如果可能的話應(yīng)該把疏水閥安裝在集水
點(diǎn)之下。
C.對(duì)浮球型疏水閥,熱靜力元件可能會(huì)損壞而關(guān)不上。
連續(xù)排放:如果倒置桶型或圓盤型疏水閥連續(xù)排放,或者浮球型或熱靜力型疏水閥全開(kāi)排放,應(yīng)該檢查下列因素:
A.疏水閥太?。焊鼡Q大閥,或并聯(lián)安裝另一只疏水閥;低壓場(chǎng)合可能安裝了一個(gè)高壓疏水閥,這時(shí)應(yīng)選擇內(nèi)件機(jī)
構(gòu)合適的疏水閥。
B.供水條件不正常:鍋爐內(nèi)起泡,使大量水跑到蒸汽管道里。應(yīng)該安裝一臺(tái)水分離器,改變供水條件。
加熱緩慢:疏水閥的工作正常,但工藝加熱單元加熱不暢。
A.一個(gè)或一個(gè)以上單元被短路。解決方法是,每一條管線上各安裝一臺(tái)疏水閥。
B.盡管看起來(lái)處理凝結(jié)水很有效,但實(shí)際上疏水閥選的太小。試一下大一點(diǎn)的疏水閥。
C.疏水閥空氣處理能力可能不夠,或者空氣到不了疏水閥。使用輔助排空氣閥。
其他故障:如果在大氣壓力下排放,疏水閥工作正常,但是一與回水管線相連就有問(wèn)題。就檢查下列各點(diǎn):
背壓降低了疏水閥的排量:
回水管太細(xì)—疏水閥熱;
其他疏水閥可能噴蒸汽—疏水閥熱;
凝結(jié)水箱上的排空氣孔堵塞—疏水閥熱或冷;
回水管線堵塞—疏水閥熱;
回水管線超真空—疏水閥冷。
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