管道阀门设计基础知识综述

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1、工艺设计基础知识培训 蒸汽疏水阀、管道过滤器、 盲板的设置 2005.09 目 录 第一部分 蒸汽疏水阀 第二部分 管道过滤器 第三部分 盲板的设置 第一部分 蒸汽疏水阀 n蒸汽疏水阀 又称汽水分离器，常用以从蒸汽管道或蒸汽设备中排除冷凝水（也 可用于气液分离）。 n蒸汽疏水阀设置的场所 n疏水阀的种类及主要技术性能 疏水阀的种类 疏水阀的主要技术性能 n疏水阀的选择 选型参数 选型注意事项 第二部分 管道过滤器 n管道过滤器 是清除流体中固体杂质的管道附件，用以保护工艺设备与特殊管件( 如压缩机、泵、燃油喷嘴、疏水阀等)，防止杂物进入设备、管件损 坏部件或堵塞管件影响正常生产运行，起到稳定工

2、艺过程、保障安 全生产的作用。 n管道过滤器设置场所 n管道过滤器的种类 用途分类 永久性和临时性过滤器 结构形式 管道过滤器安装注意事项 第三部分 盲板 n盲板 盲板主要是用于将生产介质完全隔离，防止由于切断阀 关闭不严，影响生产，甚至造成事故。从外观上看，一 般分为8字肓板、插板、以及垫环(插板和垫环互为盲通) 。 盲板应设置在要求隔离(切断)的部位，如设备接管口处、 切断阀前后或两个法兰之间。通常推荐选用8字盲板；为 打压、吹扫等一次性使用的部位亦可使用插板(圆形盲板) 。 n盲板的设置 n盲板设置注意事项 n示例 蒸汽疏水阀设置的场所 饱和蒸汽管(包括用来伴热的蒸汽管)的末端或最低点。

3、 长距离输送的蒸汽管的中途；对于饱和蒸汽的蒸汽管的 每个补偿弯前或最低点；立管的下部。 蒸汽管上的减压阀和控制阀的阀前。 蒸汽管不经常流动的死端且又是最低点处，如公用物料 站的蒸汽管的阀门前。 蒸汽分水器、蒸汽分配罐或管、蒸汽减压增湿器的低点 以及闪蒸罐的水位控制处。 蒸汽加热设备；夹套、盘管的凝结水出口。 经常处于热备用状态的设备和机泵；间断操作的设备和 机泵以及现场备用的设备和机泵的进汽管的最低点。 其它需要疏水的场合。 疏水阀的种类 种 类动 作 原 理 热动力型孔板式、圆盘式蒸汽和凝结水的热力学和流体 力学特性 热静力型双金属式、波纹管式蒸汽和凝结水的温度差 机 械 型浮子式、吊桶式蒸

4、汽和凝结水的密度差 疏水阀的主要技术性能 n热动力型疏水阀 体积小重量轻，便于安装和维修，价格低廉，抗水击能力强，不易冻结 ；不适用于大排水量；阀的允许背压度不低于50%，其中脉冲式不低于 25%。 n热静力型疏水阀 较其它类型疏水阀噪声小，低温时呈开启状态，在开始启动时或停止运 行时存积在系统中的凝结水可在短时间内排除，使疏水阀不会冻结。由 于该型阀是依靠温差而动作，因此动作不灵敏，不能随负荷的急剧变化 而变化。仅适用于压力较低，压力变化不大的场合。阀的允许背压度不 低于30%. n 机械型疏水阀 该型疏水阀噪声小，凝结水排除快，外形较其它类型的疏水阀要大，需 水平安装，适用于大排水量。阀的

5、允许背压度不低于80%。 n其他类型疏水阀 有些疏水阀具有热动力型或热静力型或机械型两种或两种以上的性能， 有些疏水阀具有常规疏水阀不具备的功能。例如：浮子型双金属疏水阀 ，这种疏水阀结构复杂，动作灵敏，具有疏水阀、过滤器、排空气、止 回阀、截止阀和旁通阀的功能，在规定的操作范围内都能正常工作，作 为防冻型的，必须水平安装。 热动力型疏水阀 圆盘式疏水阀 结构简单，间断排水，有噪声，可排放接近饱和温度的凝水，过 冷为68，有一定的漏汽量(大约3%)，能自动排气，耐水击 。其背压不可超过最低入口压力的50%，最小工作压差为 P=0.05MPa。安装方位不受限制，需防冻时可出口向下垂直安 装。 脉

6、冲式疏水阀 结构简单，能连续排水，但有较大的漏汽量，允许背压度较低 (25%)。 迷宫式或微孔式疏水阀 结构简单，能连续排水、排空气。微孔式适用于小排量，迷宫式 适用于特大排量。但都不能适应压力流量变化较大的情况，而且 要注意防止流道的阻塞和冲蚀。 热静力型疏水阀 液体膨胀式或固体膨胀式疏水阀 结构复杂，灵敏度不高，能排除60100的温度水，也能排除空气，适 用于要求伴热温度较低的伴热管线及采暖管线的排凝结水。 膜盒蒸汽压力式疏水阀 结构简单，动作灵敏，可连续排水，排空气性能良好，过冷320，允许 背压度30%60%，漏气量小于3%，不受安装位置限制，但抗污垢、抗水 击性差，也可作为蒸汽系统的

7、排空气阀。 波纹管压力式疏水阀 结构简单，动作灵敏，间断性排水，过冷520左右，工作压力受波纹管 材料的限制，一般为1.6MPa(表)，抗污垢、抗水击性能差，也可作为蒸汽 系统排空气阀。 双金属片疏水阀 动作灵敏度高，能连续排水，排水性能好，过冷度较大，并可调节，排气 性能好，且反向密封的具有止回功能。最大使用压力可达21.5MPa(表)， 最高使用温度可达550。抗污垢、抗水击性强，允许最大背压为入口压 力的50%，经调整可提高背压，也可作为蒸汽系统排空气阀。 双金属式温度调整型疏水阀(TB型) 可人为地控制凝结水的排放温度，利用高温凝结水的显热，采用了“自动 关阀、自动定心和自动落座阀芯”

8、的关闭系统，寿命长、体积小，可任意 方位安装，连续排水、排气性能好。允许背压度可达80%。节能效果好。 机械型疏水阀 n自由浮球式疏水阀 结构简单，灵敏度高，能连续排水，漏汽量小。分为具有自动排气功能与不具有自动排气功 能的两种，当选用后者时，需选用附加热静力型排气阀或设置手动放空阀。最大工作压力 9.0MPa(表)，允许背压度较大，可达80%，抗水击、抗污垢能力差，动作迟缓，但有规律， 性能稳定、可靠。 n杠杆浮球式疏水阀 结构较为复杂，灵敏度稍低，连续排水，漏汽量小。分为具有自动排气功能和不具有自动排 气功能两种，当选用后者时，需选用附加热静力型排气阀或设置手动放空阀。能适应负荷的 变化，

9、可自动调节排水量，但抗水击、抗污垢能力差。 n浮球式双座平衡型疏水阀(G型) 排水量大，可达60t/h，相对同类疏水阀体积小、重量轻，内装有双金属空气排放阀，能自动 排除空气。浮球内装有挥发性液体，增加了浮球的耐压、抗水击能力，可连续排水。 n倒吊桶式(钟形浮子式)疏水阀 间歇排放凝结水，漏汽量为2%3%，可排空气，额定工作压力范围小于1.6MPa(表)，使用条 件可以自动适应。允许背压度为80%，但进出口压差不能小于0.05MPa。动作迟缓，有规律 性，性能稳定、可靠。工作压力必须与浮筒的体积、重量相适应，阀结构较复杂，阀座及销 钉尖易磨损，使用前应充水。 n杠杆钟形浮子式疏水阀(ES型)

10、采用杠杆机构增加开、关阀力，加大排量，浮动阀芯软着陆，动作灵活，寿命长，阻汽排水 性能好，自动排除空气，允许背压度可达80%，抗污垢能力强，便于维修。与同类疏水阀相 比，体积小、排量大。 n差压钟型浮子式疏水阀(ER型) 采用了“自动关阀、自动定心和自动落座阀芯”的关闭系统，寿命长，动作灵活，阻汽排水性 能好，自动排除空气，与同类疏水阀相比，体积小、排量大、强度好。采用双重关闭方式， 使操作振动小，主副阀动作平稳，克服了撞击磨损的缺点。 疏水阀选型参数 n疏水阀的型式(工作特性)； n疏水阀的容量(凝结水排量)； n疏水阀的最大使用压力； n疏水阀的最高使用温度； n正常工况下疏水阀的进口压力

11、； n正常工况下疏水阀的出口压力(背压)； n疏水阀的阀体材料； n疏水阀的连接管径(配管尺寸)； n疏水阀的进口、出口的连接方式 选型注意事项 n能及时排除凝结水(有过冷要求的除外)。 n尽量减少蒸汽泄漏损失。 n工作压力范围大，压力变化后不影响其正常工作。 n背压影响小，允许背压大(凝结水不回收的除外)。 n能自动排除不凝性气体。 n动作敏感，性能可靠、耐用，噪声小，抗水击、抗污垢能力强。 n安装方便、容易维修。 n外形尺寸小，重量轻，价格便宜 n选疏水阀时，应选择符合国家标准的优质节能疏水阀。这种疏水阀在阀门代号S前都冠以“C”字代 号，其使用寿命8000小时，漏汽率3%。有关疏水阀性能

12、应以制造厂说明书或样本为准。 n在负荷不稳定的系统中，如果排水量可能低于额定最大排水量15%时，不应选用脉冲式疏水阀， 以免在低负荷下引起蒸汽泄漏。 n在凝结水一经形成，必须立即排除的情况下，不宜选用脉冲式和波纹管式疏水阀(二者均要求有一 定的过冷度)，可选用浮球式ES型和ER型等机械型疏水阀，也可选用圆盘式疏水阀。 n对于蒸汽泵、带分水器的蒸汽主管及透平机外壳等工作场合，可选用浮球式疏水阀，必要时可选 用热动力式疏水阀，不可选用脉冲式和恒温型疏水阀。 n热动力式疏水阀有接近连续排水的性能，其应用范围较广，一般都可选用，但最大允许背压不得 超过入口压力的50%，最低进出口压差不得低于0.05M

13、Pa。 n间歇工作的室内蒸汽加热设备或管道，可选用机械型疏水阀。 n机械型疏水阀在寒冷地区不宜室外使用，否则应有防冻措施。 n疏水阀的选型要结合安装位置考虑 n对于易发生蒸汽汽锁的蒸汽使用设备，可选用倒吊桶式疏水阀或安装与解锁阀(安装在疏水阀内的 强行开阀排气的装置)并用的浮球式疏水阀。 n管路伴热管道、蒸汽夹套加热管道，各类热交换器、散热器以及一些需要根据操作要求选择排水 温度的用汽设备，可选用温度调整型等热静力型疏水阀。要求用汽设备恒温的可选用温度调整型 疏水阀 管道过滤器设置场所 n工艺过程要求设置的场所 n动设备入口（压缩机、泵） n可能发生堵塞的场所上游（喷头、疏水 阀） 管道过滤器

14、结构形式 n网式过滤器 在化工装置中应用较为普遍，可作为临时过滤器或永久过滤器设于离心泵、齿轮泵、 螺杆泵、蒸汽往复泵及工业炉燃料喷嘴之前。网孔数最大可达400孔/cm2。外壳可以是 铸铁、碳钢、低合金钢、不锈钢或其它材料，滤网可分为铜丝网或不锈钢丝网。特殊 情况还可与制造厂商定材质。 n线隙式过滤器 线隙式过滤器的主要特点是过滤器可在过滤工作中清除机械杂质。特别适合于要求不 间断地精细过滤油品的场合，不需另设备用过滤器。过滤器的结构较为复杂、制造精 度要求较高。 n烧结式过滤器 该型过滤器系用金属粉末(不锈钢、纯镍、纯铁)烧结成多孔材料作过滤元件，过滤精 度高。 n磁滤式过滤器 选用高磁场强

15、度的永磁材料和反铁磁材料组合而成。其外罩为不锈钢套管。特点是： 吸附力强、可在线清洗。适用于对液压油箱、润滑油箱、齿轮油箱中的各种油液进行 净化，可滤除5m以下的铁磁性微粒。同时，可吸附混入油箱的各种大颗粒铁磁性有 害颗粒。 n纸质、化纤过滤器 纸质、化纤过滤器精度较高，可用于压力管路和回油管路中。有些系列回油滤油器还 设有旁通阀、止回阀、液流扩散器、积污盅等装置，并配有永久磁铁，能滤除铁性颗 粒。 管道过滤器安装注意事项 n过滤器的安装应按生产厂提供的产品样本和安装说明中所示 的流向及推荐安装方式、安装要求等进行。 n过滤器上下游可根据工艺生产的需要设置压差计或压力表， 以判断堵塞情况，并应

16、按工艺需要配置反吹清洗管道。 n管道配管时应考虑永久和临时过滤器的安装和拆除的方便。 n管道过滤器对管道设计要求 装有过滤器的管道在工作时可分为间断操作与连续操作。 间断操作时，在过滤器前后设置切断阀，以便清理过滤器 。 连续操作时，对永久性过滤器需设置并联的两套过滤器， 分别在过滤器前后设置切断阀(线隙式过滤器除外)。 盲板的设置 n开车准备阶段，在进行管道的强度试验或严密性试验时，不能和所 相连的设备(如透平、压缩机、气化炉、反应器等)同时进行的情况下 ，需在设备与管道的连接处设置盲板。 n界区外连接到界区内的各种工艺物料管道，当装置停车时，若该管 道仍在运行之中，在切断阀处设置盲板。 n装置为多系列时，从界区外来的总管道分为若干分管道进入每一系