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1、疏水器在供暖系统中的应用与实践【摘要】文章介绍了各类疏水器的工作原理、选用原则及安装使用时的注意事项，并结合实际说明疏水器在供暖系统应用和运行中遇到的问题及解决方案【关键词】疏水器 凝结水 供暖系统 节能1.概述我公司石可地区生产生活所采用的取暖方式为蒸汽锅炉集中供暖，也就是我们常说的汽暖供热，它是以蒸汽作为热源直接与用户散热器进行换热，以达到取暖目的；寺坪地区则是汽暖与水暖相结合使用，汽暖供热与石可相同，水暖供热它是有一个独立的热交换系统，以蒸汽作为热源先通过汽-水热交换器与水进行换热，再以热水作为热源与用户散热器进行换热，以达到取暖目的。无论是汽暖供热还是水暖供热，在实际运行过程中，系统中
2、经常会有凝结水或空气的存在，影响供暖系统的效率及安全，所以应及时地将蒸汽中的凝结水或空气排出，避免凝结水管道带汽带压，以达到节能增效的目的。疏水器就是解决这些问题的主要装置，它也称疏水阀或自动排水器，是用在蒸汽加热设备上或蒸汽输送管网上，起自动阻汽排水作用，充分利用蒸汽潜热提高热效率，又可防止蒸汽管道发生水击、震动等现象。 2.疏水器的工作原理及分类2.1热动力式疏水阀该疏水器是利用空气动力学原理，靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同，使阀片上下产生不同压差，驱动阀片开关阀门。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
3、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。结构简单、耐水击，用于流量较小、差压较大、对连续性要求不高的地方，一般用于管线疏水。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，同时有噪音，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。2.2热静力式疏水阀该疏水器
4、是利用蒸汽（高温）和凝结水（低温）的温差原理，使用双金属片或波纹管作为感温元件，可以随温度的变化而改变形状（波纹管产生膨胀和收缩；双金属产生弯曲），利用感温元件的变型或膨胀带动阀心，达到开启和关闭疏水阀的目的。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。但其依靠温差而动作，所以其动作不灵敏，不能随负荷的急剧变化而变化成为其最大缺点，因此在压力变化的管道中不能正常工作。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是比较理想的疏水阀。热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式泵阀式疏水器。2.3机械型疏水阀：机械型也称浮子型，是利
5、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。机械型疏水阀的排水温度小，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。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。2.4泵型疏水器泵型疏水器是近几年新使用的一种疏水器，与传统疏水器不同，它是疏水器、机械泵和止回阀一体化（三合一）的结合，以蒸汽作为动力，无须用电操作。泵型疏水器也称凝结水回收泵，在正常工况下，它以疏水器模式工作，可排走冷凝水；当出现“滞流”时，它便以泵模式工作，高压动力蒸汽便会排走
6、冷凝水。无须维护，提高设备运行的可靠度，能够在低蒸汽工作压力的情况下，通过动力蒸汽来提升及排放冷凝水。在充水过程中，蒸汽进口阀和泵出口止回阀关闭，泵排汽阀和泵进口止回阀开启，凝结水回收泵的联动机构处于低位，泵内无压。2 W9 * YS& $ h开始压送时* Z9 rz) m0 r H浮球随着凝结水的流入而上升至排水点，联动机构动作到高位，泵内带压，阀门全部处于第一步显示相反的位置。结束压送时/ J0 Z. U* g. B5 )随着凝结水的排出，浮球下降，直至联动机构动作到低位，泵内压力释放，保留水封。, T% X, z A! m6 6 c! K5 S重新充水时5 h r5 B4 o# E& 蒸
7、汽进口阀和泵出门止回阀重新关闭，排汽阀和进口止回阀开启，于是又重复上述各阶段的动作过程。它的/ F% C1 Z5 U1 5 ) m* m7 E9 L/ & R$ T% H6 D4 8 G# e) G寿命比较长且工作可靠，使泵在最小的进水压头和地面空间受限时实现最大的排水量。D) R;2.5小结 机械型热静力型热动力型! f( G6 x4 m* I6 H. t# G工作原理密度差温度差蒸汽和凝结水相变. b. H$ Y2漏汽率23123 5 Y- X6 7 A. & t! o! U( n V y9 B. d: 7 r结构大小大较小最小安装方向水平水平、垂直水平、垂直/ V( ) x0 D; a$
8、 b: D) z3 w动作性能可靠、动作间隔时间短较可靠、动作间隔时间长较可靠、动作 间隔时间较长使用寿命长较短最短3.疏水器的选用原则选择疏水器时，不能单纯从最大排放量选择，更不能只根据管径大小来套用疏水器，应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。3.1如果加热设备要求要有最快的加热速度，加热温度控制要求严，3 E4 S# # U/ ?, K8 ?2 ; F1 M而且在加热设备中不能积存凝结水，只要有水就得排，则应选择能排饱和水的机械型疏水阀。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。2 ?# g( c% O+ u5
9、L) e y3.2如果加热设备有较大的受热面积，对加热速度，加热温度要求控制不严，允许积存一定量的凝结水时，选用热静力型疏水器比较好。如：蒸汽采暖疏水，工艺伴热管线疏水等3.3对于中低压蒸汽管道输送管道，管道中产生的凝结水必须迅速完全排出，否则容易造成水击事故，蒸汽中含水率提高使蒸汽的温度降低，不能满足用汽设备的工艺要求，因此中低压蒸汽输送管道选用机械性疏水器比较好。，4. 疏水器安装使用时的注意事项4.1疏水器的安装位置一般是安装在各种使用设备蒸汽容器的最低点的下方。将排水点的位置设在使凝结水能靠自重自然而然顺利地进入疏水器的位置；同时还应考虑疏水器的安装方向、各种疏水阀的安装特性、与旁通管
10、配合使用以及安装在便于检修和更换的地方。4.2疏水器安装时注意事项4.2.1疏水器在安装疏水阀之前一定要用带压蒸汽吹扫管道，清除管道中的杂物。4.2.2疏水器应装有旁通管路，以便于检修，必要时，可以用旁通管直接排出凝结水。4.2.3丝扣连接时螺纹应无乱牙现象，且应有一定锥度，组装好后应外漏1一2牙。4.2.4安装疏水器时应注意阀体箭头方向，也就是说凝结水流向要与疏水阀安装箭头标志一致，不要装反，不要倾斜。4.2.5! o* A) z, + |7 O! 5 r) R$ s: 疏水阀前应安装过滤器，确保疏水阀不受管道杂物的堵塞，定期清理过滤器。 -4.2.60 O ) z& F; F3.2.5如果
11、设备的最低处没有位置安装疏水阀，应在出水口最低位置加个反水弯(凝结水提升接头)，把凝结水位提升后再装疏水阀，以免产生汽阻。 4.2.7疏水阀的出水管不应浸在水里。(如果浸在水里，应在弯曲处钻个孔，破坏真空，防止沙土回吸。) f. s% h 0 ! 8 ?/ U6 D4.2444.2.8疏水阀后如有凝结水回收，疏水阀出水管应从回收总管的上面接入总管，防止回流；不同压力等级的管线要分开回收；疏水阀后凝结水回收总管不能爬坡，会增加疏水阀的背压；疏水阀后凝结水进入回收总管前要安装止回阀，防止凝结水回流。 4.3疏水器的维护4.3.1机械型疏水阀长期不用，要卸下排污螺丝把里面的水放掉，以防冰冻。 : L
12、t) U2 B! F% R$ k+ l+ W 4.3.2发现疏水阀跑汽，要及时排污和清理过滤网，根据实际使用情况勤检查，遇有故障随时修理。每年至少要检修一次，清除里面的杂质。5.疏水器在供暖系统中的应用5.1疏水器在蒸汽输送管线上的应用只要用蒸汽的地方都要考虑疏水， 在蒸汽输送管线上安装疏水阀的目的是为了向蒸汽使用设备内安全地输送优质的蒸汽（干饱和蒸汽），蒸汽沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流夹带,形成随蒸汽流动的高速水滴,落在管底的沿途凝水也可能被高速气流重新掀起,形成“水塞”并随蒸汽一起高速流动,在遇到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时,水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击,就产生
13、“水击”,出现噪声、振动等,严重时能破坏管件焊口的严密性,造成流体泄漏乃致重大事故。所以排除沿途凝水,以免产生“水击”现象。如果是直管段50米要加一处疏水阀组，对于上升管段30米需要加一处疏水阀组，还有就是每一段上升的管道最低处需要加装疏水阀组。5.2疏水器在分汽缸上的应用在蒸汽锅炉供暖系统中，分汽缸是一个必不可少的组成部分，各台锅炉产生的蒸汽通过蒸汽母管进入分汽缸，再由分气缸上各主管道送入个用户进行热交换。在分汽缸底部必须装设疏水器，以排出分汽缸里的凝结水，避免蒸汽带水形成水击、震动等现象。5.3疏水器在热交换站的应用在寺坪地区热交换站，汽-水热交换器是一个重要设备，蒸汽通过汽-水热交换器与
14、水进行换热，获取一定温度的热水来满足采暖需求。蒸汽放出热量变成凝结水进入水箱之前也必须装设疏水器，最大限度的利用蒸汽热能，提高热效率，达到节能目的。5.4疏水器在锅炉排污水上的应用锅炉的排污水热量都很高，直接排掉浪费太大，一般都是将锅炉排污水直接接入排污扩容器，回收锅炉排污损失的热量，提高锅炉热效率。排污水在排污扩容器内减压扩容，绝热膨胀分离为二次蒸汽和废热水，产生的二次蒸汽由专门的管道引出接到热力除氧器或其它用热设备进行充分利用，产生的废热水接入取样器以化验炉水，在进入取样器前必须经过疏水器，一方面减少排污水的热量损失，一方面保证取样人员的操作安全。6.实际运行中遇到的问题及解决方案6.1疏
15、水阀后凝结水回收总管不能爬坡。机电修配厂厂区凝结水回收总管原设计是凝结水总管为架空敷设，导致各车间凝结水不畅，直排现象不能杜绝，造成能源浪费。解决方案：将凝结水总管道从管架上放下来，改为地面敷设，使各车间疏水阀后凝结水能靠自重自然而进入回收总管，杜绝了直排现象，节约了能源。露天矿采区办公楼（原机电车间）原设计是凝结水总管为管架敷设，凝结水总管直接接入卅亩地锅炉房回水箱，办公楼凝结水不畅，直排现象不能杜绝，造成能源浪费。解决方案：将凝结水总管道从管架上放下来，改为地沟敷设，并在凝结水总管进入卅亩地锅炉房后设立水箱加装管道泵，由管道泵将凝结水送入锅炉房内回水箱回收利用。寺坪职工医院的凝结水沿地面敷设，自流到 栋楼，接入凝结水总管，而凝结水总管为架空敷设，导致医院凝结水不畅，直排现象不能杜绝，造成能源浪费。解决方案：因条件限制，无法进行地沟敷设，在 栋楼旁设立泵型疏水器（地下安装），将医院凝结水及附近几栋楼的凝结水送到架空凝结水总管，进行回收利用。6.2不同压力等级的管线要分开回收石可职工医院共有 路凝结水，均为地沟敷设，原设计是将各路凝结水直接接入凝结水总管，再自流到医院回水泵房回收利用，因各路采暖散热设备换热程度不同，凝结水的压力并不一致，直接接入凝结
