蒸汽疏水阀概述

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1、蒸汽疏水阀概述之南宫帮珍创作创作时间：二零二一年六月三十日斯派莎克工程（中国）有限公司 宋徐辉 摘要：本文主要介绍了目前我国蒸汽疏水阀的使用现状 , 各种类 型蒸汽疏水阀的工作过程、优缺点及适用场所 , 蒸汽疏水阀的选 型择要点, 蒸汽疏水阀的装置注意事项 , 最后介绍了疏水阀的检 测.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、空气及其它不成凝结的气体 , 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

2、发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成忽视的关键作用 . 据我 国有关部份统计 , 目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为 432.4 万台, 年夜约有 80的产物达不到现行国家标准漏汽量小于 3%的要求, 其泄漏率年夜都在 10左右 , 这样一台蒸汽疏水阀就耍浪费 创作时间：二零二一年六月三十日4.44 吨标

3、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年夜, 及其在 国民经济发展中的位置之重要是不成轻易视之的.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 对热能充沛利用的要求日益提高, 蒸汽疏水阀的研究工作在国外 更是获得了广泛的开展.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.本文将结合斯派莎克（Spirax Sarco ）公司的蒸汽疏水阀的产物系列介绍各种类型的 蒸汽疏水阀和它们的适用场所.二、各种蒸汽疏水阀的工作

4、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） .可是为 了确保蒸汽系统中维持最年夜的热传导效率, 此冷凝水必需排出 系统之外, 另外从锅炉中发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需排出蒸汽系统, 但同时必需保管 有用的蒸汽, 这些功能就是由一种自动装置 - 蒸汽疏水阀来完成英国斯派莎克公司作为蒸汽疏水阀市场的领先者, 自 1910 年 既开始生产和销售蒸汽疏水阀, 是一家专业从事向蒸汽用户提供 知识、服务和产物的节能公司.该公司产物系列品种齐全, 广泛应 用于蒸汽系统, 其中蒸汽疏水阀是斯派莎克最重要的

5、产物系列 , 如TD热动力蒸汽疏水阀长久以来已成为可靠的疏水阀的化身,创作时间：二零二一年六月三十日 其各种类型的疏水阀的泄漏率远远低于现行国家标准的 3%.蒸汽疏水阀有各种分歧的疏水方式 , 有些是感应密度的变动 （如机械式）而举措, 有些是感应温度的变动而举措排放, 而有 些是受通过它们的热态冷凝水自己的静压及动压之变动而感应开 关的.目前疏水阀在世界范围内, 按工作原理划分, 主要有三年夜 类1、械型蒸汽疏水阀：利用冷凝水与蒸汽之间的密度差来把持 的.机械类疏水阀的第一年夜类是浮球式疏水阀 , 目前国际上主导 的产物为连杆式浮球疏水阀, 其工作原理如图 1 所示.疏水阀除排 水阻汽功能外

6、, 要求具有良好的排空气性能 , 所有的斯派莎克浮 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 用于发生蒸汽梗塞冷凝水无法达到疏水阀的场所即所谓的蒸汽汽 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发生后立刻排出冷凝水 , 能够根据 压力和负载的变动迅速排出年夜量的冷凝水 , 当对其它类型的同 口径疏水阀排量年夜 , 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

7、 , 具有真正意义上排水 阻汽的功能.斯派莎克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 , 主要型号 FT14, FT43, FT44, FT47FT46, FTC32, FT12, FT450 等.1.在起机阶段，热静力排空装置(TV)可 2当冷凝水达到疏水阀，浮球升起，阀门3当所有的冷凝水被排出后，蒸汽进入疏 排出空气,否则空气积聚在疏水阀内会 翻开,热的冷凝水使排气阀关闭.冷凝水 水阀.此时浮球下降,阀门关闭.阀芯总是 引起气锁.以饱和温度排出.低于水位的，以防直接蒸汽泄漏.图1 浮球式蒸汽疏水阀的工作过程机械式疏水阀的另外一种主要形式为倒吊桶疏水阀, 其工作过程如图

8、2 所示.倒吊桶疏水阀可以使用于高压的应用.倒吊桶中的 空气如不排除就会阻碍疏水阀的正常工作, 而倒吊桶疏水阀的排 气非常缓慢, 所以对年夜量空气存在的场所就需要独自的热静力 排空气阀, 否则会造成设备积水, 影响传热效率.因此通常建议装 置独自的排空气阀以保证设备迅速有效的起动.很多倒吊桶疏水阀 需要配置一个止回阀以防止在压力突然变动或过热时失去水封 (闪蒸现象).水封是保证倒吊桶疏水阀防止泄漏蒸汽的关键之一. 倒吊桶疏水阀同样在蒸汽的饱和温度下排放冷凝水.所有的机械式蒸汽疏水阀在疏水阀关闭以后, 阀体内存有一定的冷凝水, 因此这种疏水阀可能会受到冷冻的危害, 如果装置在高温的室外环境中,

9、阀体需要保温.2314L：書1. 冷凝水达到疏水阀并在内部 形成水封.倒吊桶自身的重量使 阀门翻开, 冷凝水便沿着倒吊桶 排出.2. 蒸汽进入吊桶内, 发生浮 力使吊桶升起, 阀门关闭.3.倒吊桶内部的蒸汽 不竭冷 却并从排气孔中溢出, 同时冷 凝水进入倒吊桶, 阀门再次翻 开, 整个工作循环不竭.4. 倒吊桶内的排气孔不 竭将空气排出至疏水阀 顶部, 由于排气孔很小, 排气比力缓慢, 因此常会 需要装置独自的排气阀.图 2 倒吊桶式蒸汽疏水阀的工作过程2、热静力式蒸汽疏水阀热静力式蒸汽疏水阀根据蒸汽和过冷态冷凝水或空气 /蒸汽混 合物之间的温度差来工作.它可用于允许过冷台冷凝水存在的设备 可

10、利用冷凝水中的显热能.图 3 为压力平衡式热静力蒸汽疏水阀的工作过程, 这种疏水阀 有一个填充液体的不锈钢密封囊 , 其填充液体的蒸发温度低于饱 和蒸汽温度.选择分歧的填充液体, 冷凝水的排放温度分歧, 一般 低于蒸汽饱和温度 5-10 度.压力平衡式疏水阀可根据压力变动进行自动调节, 其排水温度坚持与饱和温度曲线一起变动.同时该疏水阀在冷态时是常开的, 排空气性能好1. 起机时,密封囊是冷的, 阀门完全2. 当冷凝水温度接近蒸汽饱和温度, 填充液体3. 冷凝水冷却至低于或接近于蒸汽翻开, 冷的空气和冷凝水由疏水阀排 蒸发,发生的压力作用于膜片上, 克服压力,在蒸 饱和温度的设定温度, 密封囊

11、中的压 出.汽进入疏水阀前推动阀芯靠近阀座, 关闭阀门. 力下降,阀再次翻开,排放出冷凝水.图3热静力蒸汽疏水阀-压力平衡式疏水阀的工作过程双金属蒸汽疏水阀的工作原理是众所周知的双金属片的感温特 性来工作.其工作过程如图 4 所示.双金属的工作曲线近于蒸汽饱 和曲线, 双金属疏水阀一般低于蒸汽饱和温度 25-30 度时排放冷 凝水以充沛利用冷凝水中的显热.双金属疏水阀容易受背压年夜小 的影响, 背压增年夜将降低排放温度, 增加了设备的积水量.1. 起机阶段阀门是翻开的, 冷凝水和 2. 热的冷凝水通过疏水阀, 双金属片组被加 3.冷凝水冷却,双金属片组收缩,阀门 空气迅速排放.热后膨胀, 推动

12、阀芯靠近 阀座.当冷凝水排 再次翻开,又排放冷凝水.工作不竭循放温度接近蒸汽温度时, 阀门关闭.环.图4热静力蒸汽疏水阀-双金属式疏水阀的工作过程 热静力蒸汽疏水阀的优点在于：体积小, 重量轻, 同时有较年 夜的冷凝水排量, 冷态时完全翻开, 排空气性能好, 装置于室外 不会受到冰冻损坏, 耐水锤、腐蚀.是伴热以及非关键蒸汽设备的 理想选择.热静力蒸汽疏水阀的缺点在于：低于蒸汽饱和温度排放冷凝水, 因此不能用于要求立即排放冷凝水的加热设备 , 为了防止换热设 备的积水, 热静力疏水阀前必需装置 1-2 米的冷却管.双金属式疏 水阀对温度变动的反应相对较慢.斯派莎克压力平衡式热静力蒸汽疏水阀的主

13、要型号有：BPT13,BPC32, MST21, BTM7 等.斯派莎克双金属式蒸汽疏水阀的主要型号有： SMC32, SM45, HP45, HP80/100, ABL 等.3、热动力蒸汽疏水阀（圆盘式蒸汽疏水阀）热动力蒸汽疏水阀（在国内又称为圆盘式疏水阀）由于其结构 紧凑、原理简单、工作可靠等特点在国内外被广泛使用 , 甚至达 到被“滥用”的水平.热动力疏水阀的工作原理如下图所示.它是 根据低速冷凝水与高速闪蒸蒸汽之间的“动力”压差来工作 , 整 个工作过程只有一个活动部件-不锈钢碟片，它具有良好的关 紧力并可以防止冷凝水回流回设备, 确保设备的最年夜工作效率.1. 起机时，进口压力 作用

14、于碟片下部，顶起碟 片，空气和较冷的冷凝水立即排出.2. 当仅低于蒸汽温度的热冷凝水流经疏水阀时，压力降低发生闪蒸蒸汽.高速的闪蒸蒸汽 在碟片下方发生一个高压区，使碟片靠近阀 座.3. 同时，集聚在碟片上方的闪蒸蒸汽也使碟片 压紧阀座内环及外环.4. 由于顶盖的散热，碟片上方的闪蒸蒸汽冷凝, 压力下降，碟片再次升起，排出冷凝水工作循 环不竭重复.图5 热动力蒸汽疏水阀的工作过程由于热动力蒸汽疏水阀的工作原理要求进入疏水阀的压力不低于一定的值, 同时疏水阀的背压一般不能高于进口压力的 50%（斯派莎克热动力疏水阀出口背压最高可以达到 80%）, 否则疏水阀将不能正常工作.另外, 热动力疏水阀为间

15、歇式排放.因此,热动力疏水阀一般不能使用于对加热效率高同时带有温度控制设创作时间：二零二一年六月三十日备的换热器的应用.热动力疏水阀一般应用于定压系统的冷凝水排 放, 如蒸汽主管道、拌热管线、压烫机等的应用.热动力疏水阀在关闭过程中, 阀芯和阀座之间有强烈的冲击, 如果阀芯和阀座的材质选择不妥、加工处置分歧理 , 很容易造成 阀芯和阀座的磨损, 年夜年夜降低疏水阀的使用寿命.斯派莎克的 热动力疏水阀的阀芯和阀座采纳特殊的材质并经过严格的热处置, 同时在具有共同的三孔式冷凝水出口, 确保碟片在关闭过程的平 稳工作,防止不均匀磨损,提高使用寿命.总的来说, 热动力疏水阀具有体积小、重量轻, 自动运

16、行于其 工作压力范围, 无须调节, 可用于高压和过热系统中, 不受水锤 和冰冻的损坏, 可任意方向装置, 仅有一个运动部件, 使用寿命 长, 维修简单, 可广泛使用于定压的冷凝水排放.热动力疏水阀简直定在于无法用于过低进口压力或过高背压的 场所,排空气性能较差, 但使用带防气阻碟片可有效排除空气.斯派莎克热动力疏水阀的主要型号有： TD16, TD42, TD45, TD52, TD62, TD120 等.三、蒸汽疏水阀的选型由于各种型式的蒸汽疏水阀各有分歧的优缺点和分歧的适用条 件, 因此多年以来各种型式的蒸汽疏水阀长期并存, 应用于蒸汽 系统的各种设备中, 没有一种万能的疏水阀.如从工作原理来看, 浮球式蒸汽疏水阀几乎可用于每一种应用中, 但事实上其