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。
蒸汽疏水阀可化为以下三种类型:
1、机械型依靠蒸汽疏水阀内凝结水液卫高度的变化而动作,
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,
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。
2、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。
3、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。
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、扛杆浮球式、倒吊(置)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,““银球”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.扛杆浮球式疏水阀:
扛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。扛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(置)桶疏水阀:
倒吊(置)桶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(置)桶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(置)桶疏水阀的组合,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。
疏水阀安装说明
疏水阀安装是否合适,对疏水阀的正常工作和设备的生产效率都有直接有影响。安装疏水阀必须按正规安装要求、才能使疏水阀和设备达到最佳工作效率。
1、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。
2、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。
3、疏水阀前后要安装阀门,方便疏水阀随时捡修。
4、凝结水流向要与疏水阀安装箭头标志一致。
5、疏水阀应安装在设备出口的最低处,及时排出凝结水,避免管道产生汽阻。
6、如果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。
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。)
8、机械型疏水阀要水平安装。
9、蒸汽疏水阀不要串联安装。
10、每台设备应该各自安装疏水阀。
11、热静力型疏水阀前需要有一米以上不保温的过冷管,其它形式疏水阀应尽量靠近设备。
12、滚筒式烘干(带虹吸管型)设备选用疏水阀时请注明:选用带防汽阻装置的疏水阀,避免设备产生汽锁。
13、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,减少背压,防止回流。
14、疏水阀后如有凝结水回收,不同压力等级的管线要分开回收。
15、疏水阀后凝结水回收总管不能爬坡,会增加疏水阀的背压。
16、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。
17、在蒸汽管道上装疏水阀,主管道要设一个接近主管道半径的凝结水集水井,然后再用小管引至疏水阀。
18、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。
19、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。
疏水阀在整个蒸汽系统中被认为是个小配件,但对系统工作和经济运行影响很大,所以疏水阀的维护和检修也是至关重要的,只有充分重视疏水阀在生产上的重要作用。勤检修,使疏水阀经常处在良好的工作状态下,才能保证达到最佳节能效果和提高经济效益。