一、管道

管道是连接锅炉及其附属设备的  “  动脉气对其设计、安  装、使用管理的正确与否  ,  直接影响到锅炉运行的安全性、经  济性和方便性。

        管道是由管子、管件、阀门、法兰及垫片等组合而成。本节只介绍锅炉范围内的管道及与其相连的管子、阀门。

二、锅炉范围内的管道

        关于锅炉范围内管道的界定问题  ,  对于工业蒸汽锅炉是指与锅炉相连的承压汽水管道  ,  有分汽缸的是从锅炉给水泵  出口给水管道起  ,  到分汽缸出口止  ;  没有分汽缸的是指安装  在锅炉房内的承压汽水管道。对于热水锅炉是指与锅炉相连的承压供回水管道  ,  无论有无分水缸  ,  都是指安装在锅炉房  内的承压供回水管道。

管道用的管子有水、煤气输送管  (  即有缝管  )  和无缝钢管。

水、煤气输送管常用于管径较小、工作压力及介质温度  较低的一般要求不高的管道  ,  如采暖用的汽水管道。其标准  依据  GB/T3092  《低压流体输送用焊接钢管》。水、煤气输送  管的规格是用其公称通径来表示  ,  公称通径为名义内径  ,  即

内径的近似值  ,  其规格习惯上常用英寸  ,  其符号用  DN  表示  ,  材质一般是  Q235  。常用水、煤气输送管道的规格如表  5-8  所示。

锅炉范围内的管道使用的都是无缝钢管  ,  依据的标准是  GB8163  《输送流体用无缝钢管》  (  p《  1.OMPa),GB3087  《低中压锅炉用无缝钢管》  (p  《  5.9MPa),YB(T)33  《低  中压锅炉用冷拔无缝钢管》  (p  《  5.9MPa),YB(T)32  《高  压锅炉用冷拔无缝钢管》  (  压力不限  ),GB5310  《高压锅炉用  无缝钢管》  (  压力不限  )  。其规格用外径×厚度表示。例如￠  1  ×  3.5  表示钢管外径是  51mm,  壁厚  3.5mm  。材质一般都是  10  号、  20  号或  20g  。

锅炉范围内的管道除了对钢管材质有严格要求外  ,  对管  道的焊接质量还有探伤要求。根据现行的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《热水锅炉安全技术监察规程》的规定  ,  锅炉范围内探伤要求见表  5-9  。

超声波探伤按  JB1152  《锅炉和钢制压力容器对接接头焊缝超声波探伤》的规定进行  ,I  级合格。

三、管道布置

管道的布置应符合以下要求  :

(1)  应保证安装、操作、维修方便  ,  尤其是阀门  ;

(2)  管道应尽量沿墙沿柱敷设  ,  并有一定坡度  ,-  般为0.003;

(3)  人行通道上方的管道离地面净距离不应小于  2m;  

(4)  管道布置不应影响开门、开窗  ,  尽量避免影响室内采光  ;

        (5)  管道的热膨胀应考虑补偿措施  ,  尽量利用管道敷设的自然补偿  ;

        (6)  与水泵等设备连接的管道  ,  应有独立的固定支撑  ,防止设备振动传到管道系统  ,  也要防止管路的重量压在设备上  ;

(7)  水泵的吸入管段不得有存气点  ,  尽量减少弯头。水  泵人口应采用闸阀  ,  出口处应采用止回阀和截止阀  (  或闸  阀  );

(8)  管道的最低点和可能积水的管段  ,  应设放水管  ;  管  道的最高点和可能集气的管段应设排气装置  ;  管道的排水、排  气口应引到安全地点  ，不得伤害人和污染设备  ,  排出口要防  止堵塞、冻结  ;

        (9)  管道支架、油漆应符合  GB50235  《工业金属管道工程施工及验收规范》的有关规定  ;

        (10)  管道保温应符合  GB  J129  《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》的有关规定  ;

        (11)  管道外表应明确标志  ,  包括区别不同流动介质的各种涂色及指示介质流动方向的箭头符号。

        不同介质管道的涂色标志见表  5-1Op  介质流动方向的箭头一般为白色或黄色  ,  若底色浅时  ,  箭头应涂深色。

四、阀门

阀门是安装在锅炉及管道上  ,  用以控制  (  开关、调节或  改变流向等  )  介质流动的附件  ,  锅炉系统上常用各类阀门很  多  ,  如闸阀、截止阀等  ,  在此作以简单介绍。

  (  一  )  阀门的基本参数  

1.  公称通径

公称通径是阀门的基本参数  ,  它是阀门与管道连接处通道的名义直径  ,  用符号  DN  表示。多数情况下  ,  阀门的  DN  即  是连接处通道的实际内径。公称通径的系列为  15  、  20  、  25  、  32  、  40  、  50  、  65  、  80  、  100  、  125  、  150mm  等。

2.  公称压力  公称压力是阀门在基准温度下允许的最大工作压力  ,  用户  N  表示。铜阀体的基准温度为  120  。  C,  钢阀体为  200  。  C,  其系  列为  1.0  、  1.6  、  2.5  、  4.OMPa  。

在阀体上应标出公称压力和公称通径及介质流动方向。  例如  :

  (  二  )  阀门的材料

  1.  密封面材料

不同的密封面材料适用工况及介质是不同的  ,  密封面除  了在阀门型号中可区别外  ,  还可以根据阀门上的涂漆颜色来判断。一般阀门的色漆涂在手轮、手柄或板手上  ,  止因阀涂  在阀盖顶部  ,  安全阀、减压阀、疏水阀涂在阀罩或阀帽上  ,  例  如大红色表示密封材料为黄铜  ,  而天蓝色则表示为不锈钢。工业锅炉常用的蒸汽阀门密封多为黄铜、不锈钢  ,  而热水用阀  门多为黄铜。

2.  阀体材料

各种工业锅炉用阀门的阀体材料不同  ,  各种阀体材料的  基准温度和允许工作温度也不同  ,  在选用时要注意  ,  具体见  表  5-11  。

(  三  )  阀门的种类

1.  闸阀

闸阀也叫闸板阀  ,  是一种广泛使用的阀门。它的闭合原  理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致  ,  相互贴合  ,  可阻止介质流过  ,  并依靠顶模、弹簧或闸板的模形  ,  来  增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。

它的优点是  :  流体阻力小  ,  启闭省劲  ,  可以在介质双向  流动的情况下使用  ,  没有方向性  ,  全开时密封面不易冲蚀  ,  结  构长度短  ,  不仅适合做小阀门  ,  而且适合做大阀门。

闸阀按阀杆螺纹分两类  ,  一是明杆式  ,  二是暗杆式。按闸板构造分  ,  也分两类  ,  一是平行  ,  二是模式。

        图  5-24  、图  5-25  分别表示平行式闸阀和模式双闸板阀门。

2.  截止阀

截止阀  ,  也叫截门  ,  是使用最广泛的一种阀门  ,  它之所  以广受欢迎  ,  是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小  ,  比较耐用  ,  开启高度不大  ,  制造容易  ,  维修方便  ,  不仅适用于中  低压  ,  而且适用于高压。

        它的闭合原理是  ,  依靠阀杠压力  ,  使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合  ,  阻止介质流通。

截止阀只许介质单向流动  ,  安装时有方向性。它的结构  长度大于闸阀  ,  同时流体阻力大  ,  长期运行时  ,  密封可靠性  不强。

        截止阀分为三类  :  直通式、直角式及直流式斜截止阀。图5-26  为直通式截止阀。

3.  蝶阀

蝶阀也叫蝴蝶阀  ,  顾名思义  ,  它的关键性部件好似蝴蝶  迎风  ,  自由回旋  ,  如图  5-27  所示。

蝶阀的阀瓣是圆盘  ,  围绕阀座内的一个轴旋转  ,  旋角的  大小  ,  便是阀门的开闭度。

蝶阀具有轻巧的特点  ,  比其他阀门要节省材料  ,  结构简  单  ,  开闭迅速  ,  切断和节流都能用  ,  流体阻力小  ,  操作省力。  蝶阀  ,  可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方  ,  最好不要  使闸阀  ,  因为蝶阀比闸阀经济  ,  而且调节性好。目前  ,  蝶阀        在热水管路得到广泛的使用。

4.  球阀  球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便  ,  体积小  ,  可以做成很大口径  ,  密封可靠  ,  结构  简单  ,  维修方便  ,  密封面与球面常在闭合状态  ,  不易被介质  冲蚀  ,  在各行业得到广泛的应用。

        球阀分两类  ,  一是浮动球式  ,  二是固定球式。图  5-28  是浮动式球阀。

6.  止回阀  止回阀是依靠流体本身的力

量自动启闭的阀门  ,  它的作用是  阻止介质倒流。它的名称很多  ,  如  逆止阀、单向阀、单流门等。按结构可分两类。

(1)  升降式  :  阀瓣沿着阀体垂  直中心线移动。这类止回阀有两种  :  一种是卧式  ,  装于水平管道  ,  阀体外形与截止阀相似  ,  见  图  5-30;  另一种是立式  ,  装于垂直管道  ,  见图  5-31  。

  (2)  旋启式  :  阀瓣围绕座外的销轴旋转  ,  这类阀门有单  瓣、双瓣和多瓣之分  ,  但原理是相同的。图  5-32  是单瓣旋启  式止回阀。

              水泵吸水管的吸水底阀是止回阀的变形  ,  它的结构与上述两类止因阀相同  ,  只是它的下端是开敞的  ,  以便可使水进入。

7.  减压阀

              减压阀是将介质压力降低到一定数值的自动阀门  ,  一般阀后压力要小于阀前压力的  50%  。减压阀种类很多  ,  主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。

        活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门  ,  见图5-33  。弹簧薄膜式减压阀  ,  是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的  ,  见图  5-34  。

8.  疏水阀

  疏水阀也叫阻汽排水  阀、汽水阀、疏水器、回水盒、回水门等。它的作用是自动排泄不断产生的凝结  水  ,  而不让蒸汽出来。

疏水阀种类很多  ,  有  浮筒式、浮球式、钟形浮子式、脉冲式、热动力式、热  膨胀式。常用的有浮筒式、  钟形浮子式和热动力式。

(1)  浮筒式疏水阀  浮筒式疏水阀  (  图  5-  35)  主要有阀门、轴杆、导  管、浮筒和外壳等构件组  成。

当设备或管道中的凝  结水在蒸汽压力推动下进  入疏水阀  ,  逐渐增多至接  近灌满浮筒时  ,  由于浮筒  的重量超过了浮力而向下沉落  ,  使节流阀开启。这样使得筒内的凝结水在蒸汽压力的  作用下经导管和阀门排出。当浮筒内的凝结水接近排完时  ,  由  于浮筒的重量减轻而向上浮起  ,  使节流阀关闭  ,  浮筒内又开  始积存凝结水。这样周期性地工作  ,  既可自动排出凝结水  ,  又能阻止蒸汽外逸。

  (2)  钟形浮子式疏水阀

        钟形浮子式疏水阀又称吊桶式疏水阀  (  图  5-36)  主要由调节阀、吊桶、外壳和过滤装置等构件组成。疏水阀内的吊桶被倒置  ,  开始时处于下降位置  ,  调节阀是开启的。当设备  或管道中的冷空气和凝结水在蒸汽压力推动下进入疏水阀  ,  随即由调节阀排出。一方面  ,  当蒸汽与没有排出的少量空气  逐渐充满吊桶内部容积  ,  同时凝结水不断积存  ,  吊桶因产生  浮力而上升  ,  使调节阀关闭  ,  停止排出凝结水。另一方面  ,  吊桶内部的蒸汽和空气有一小部分从桶顶部的小孔排出  ,  而大  部分散热后凝成液体  ,  从而使吊桶浮力逐渐减小而下落  ,  使  调节阀开启  ,  凝结水又排出。这样周期性地工作  ,  既可自动  排出凝结水  ,  又能阻止蒸汽外逸。

(3)  热动力式疏水阀

热动力式疏水阀  (  图  5-37  )主要由变压室、阀片、外壳  和过滤装置等构件组成。

当设备或管道中的凝结水流入阻气排水阀后  ,  变压室内  的蒸汽随之冷凝而降低压力  ,  阀片下面的受力大于上面的受  力  ,  故将阀片顶起。因为凝结水比蒸汽的粘度大、流速低  ,  所  以阀片与阀底间不易造成负压  ,  同时凝结水不易通过阀片与外壳之间的间隙流入变压室  ,  使阀片保持开启状态  ,  凝结水  流经环行槽排出。

当设备或管道中的蒸汽流人疏水阀后  ,  因为蒸汽比凝结  水的粘度小、流速高  ,  所以阀片与阀座问容易造成负压  ,  同  时部分蒸汽流入变压室  ,  故使阀片上面的受力大于下面的受  力  ,  使阀片迅速关闭。这样周期性地工作  ,  既可自动排出凝  结水  ,  又能阻止蒸汽外逸。

(  四  )  对阀门安装的要求

        1.  阀门都应装置在便于操作的地点。在蒸汽管道、给水管道的汽、水截止阀门和调节阀门上  ,  应有明显的标记  ,  指  示汽、水的流动方向和阀门的开关方向。

2.  主汽阀应装在靠近锅筒或过热器集箱的出口处。立式  锅壳式锅炉的主汽阀可以装在锅炉房内便于操作的地方。连接锅炉和蒸汽母管的每根蒸汽管上  ,  应装设两个蒸汽闸阀或  截止阀  ,  闸阀之间或截止阀之间应装有通向大气的疏水管和  阀门  ,  其内径不得小于  18mm  。

3.  不可分式省煤器入口的给水管上应装置给水止回阀和、  截止阀。可分式省煤器的人口处和通向锅筒的给水管上  ,  都  应分别装设给水止回阀和截止阀。

        4.  给水截止阀应装在锅筒  (  或省煤器入口集箱  )  和给水止回阀之间  ,  并与给水止因阀紧接相连。

5.  在锅筒、过热器、再热器和省煤器等可能集聚空气的  地方  ,  都应装设空气阀。锅筒上的安全阀能够代替空气阀时  ,  可以不装空气阀。

        6.  每台热水锅炉和热水总管相连时  ,  在其进水管和出水管上均应装截止阀。

        出水管、锅筒及每个回路的最高位置  ,  应装有公称通径不小于  20  mm  的放气阀。

7.  蒸汽锅炉给水泵、热水锅炉循环水泵进  (  回  )  水管应  安装阀门  ,  出水管要安装止回阀和阀门  ,  止回阀应安装在靠  近水泵一侧。