技術(shù)文章
Technical articles簡介
疏水閥是用于蒸汽管網(wǎng)及設(shè)備中,能自動(dòng)排出凝結(jié)水、空氣及其它不凝結(jié)氣體,并阻水蒸汽泄漏的閥門。根據(jù)蒸汽疏水閥工作原理的不同,蒸汽疏水閥可化為以下三種類型:
1.機(jī)械型:依靠蒸汽疏水閥內(nèi)凝結(jié)水液衛(wèi)高度的變化而動(dòng)作,包括:浮球式:浮子為封閉的空心球體,敞口向上浮子式:浮子為開口向上的桶型,敞口向下浮子式:浮子為開口向下的桶型。
2.熱靜力型:依靠液體溫度的變化而動(dòng)作,包括:雙金屬片:敏感原件為雙金屬片,蒸汽壓力式:敏感原件為波紋管或墨盒,內(nèi)部充入揮發(fā)性液體。
3.熱動(dòng)力型:依靠液體的熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的變化而動(dòng)作。圓盤式:由于在相同的壓力下,液體與氣體的流速不同,所產(chǎn)生的不同的動(dòng),靜壓力,驅(qū)使圓盤閥片動(dòng)作。脈沖式:由于不同溫度的凝結(jié)水通過兩極串連節(jié)流孔板式,坐在兩極節(jié)流孔板之間形的不同壓力,驅(qū)使閥瓣動(dòng)作。
使用現(xiàn)狀
*,疏水閥是一種能自動(dòng)從蒸汽管道和蒸汽使用設(shè)備中排除凝結(jié)水,空氣和其他不可凝氣體,并能防止蒸汽泄露的閥門;在工廠供熱等蒸汽管網(wǎng)中,是應(yīng)用zui廣泛的一種節(jié)能產(chǎn)品。在蒸汽輸送管,汽水分離器,二次蒸汽罐以及利用蒸汽來加熱,干燥,保溫,半熱,消毒,蒸餾,濃縮,蒸煮,換熱,采暖,空調(diào)等工藝過程中所產(chǎn)生的凝結(jié)水,都必須使用疏水閥來排除。
特別是在煤,石油,天然氣等一次能源日益減少的情況下,各國政府和專門的節(jié)能機(jī)構(gòu)都非常重視疏水閥的科研,生產(chǎn)和使用工作。近年來,我國一次能源的消耗量急劇增加,但鍋爐的平均運(yùn)行效率僅有55%,而把蒸汽輸送到用戶,zui后得到的熱量還不到30%。這與一些發(fā)達(dá)國家(日本,西歐各國,美國等)相比,差不多要低一半以上。其中有很大一部分熱量是由于疏水閥使用不當(dāng)或疏水閥質(zhì)量差,而使蒸汽大量泄漏所造成的。據(jù)不*統(tǒng)計(jì),全國共使用的疏水閥有相當(dāng)一部分使用不當(dāng),還有一部分質(zhì)量差,壽命低,疏水閥使用的不良率達(dá)70%左右,大約是日本(平均數(shù)21.1%)的三倍,可見差距很大。
按我國蒸汽消耗量大約以每年遞增10%的速度發(fā)展,而能源生產(chǎn)基本保持在九億噸左右,所以要求工廠供熱中的各種工業(yè)鍋爐能耗也要維持在三億多噸左右。新增的10%的產(chǎn)汽量,即所需的2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,就必須從蒸汽管網(wǎng)中解決。其中,正確選擇和使用疏水閥是一個(gè)關(guān)鍵的節(jié)能措施。
目前的蒸汽疏水閥型號很多,但其工作原理都是利用蒸汽和凝結(jié)水的高度、溫度、流速的差異,通過各種機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)蒸汽疏水閥的啟閉,達(dá)到阻汽排水的目的。它主要有三個(gè)節(jié)能作用。
*,迅速排出蒸汽使用設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水,使蒸汽使用設(shè)備的加熱效率保持在*狀態(tài),使設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)水不形成滯留,zui大限度地確保設(shè)備內(nèi)的蒸汽空間,這樣可經(jīng)常保持zui高的加熱效率。一旦蒸汽疏水閥不能充分的發(fā)揮作用,由于凝結(jié)水的滯留,不僅蒸汽使用設(shè)備的性能受到很大的影響,有時(shí)甚至使生產(chǎn)設(shè)備*陷于癱瘓。
第二,迅速排出開始啟動(dòng)時(shí)設(shè)備內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水,從而縮短預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。開始通汽時(shí),蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部都充滿了空氣,如不將它們排除,就無法送入蒸汽。此外,在蒸汽輸送管路和蒸汽使用設(shè)備升溫達(dá)到蒸汽溫度的過程中,所產(chǎn)生的初期低溫凝結(jié)水也要迅速排出,使設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn),這是提高生產(chǎn)效率的重要條件,特別是間歇生產(chǎn)的場合,由于縮短了預(yù)熱時(shí)間,也就縮短了每次的作業(yè)時(shí)間,由于增加了處理次數(shù),zui終可增加產(chǎn)量。以前,在預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),先開啟旁通閥來排放初期空氣和低溫凝結(jié)水,現(xiàn)在由于選用了恰當(dāng)?shù)恼羝杷y,既可自動(dòng)排出初期空氣和初期低溫凝結(jié)水,又可節(jié)省人力。
第三,降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量。所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量,一般是指蒸汽泄漏而言,是蒸汽疏水閥動(dòng)作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。
1.根據(jù)實(shí)際使用工況確定蒸汽疏水閥的入口與出口的壓差。蒸汽疏水閥的入口壓力是指由于蒸汽壓力的波動(dòng)或溫度調(diào)劑閥的節(jié)流,蒸汽疏水閥入口處的zui低工作壓力;蒸汽疏水閥的出口壓力是指蒸汽疏水閥后可能形成的zui高工作背壓,當(dāng)排入大氣時(shí),實(shí)際壓差按蒸汽疏水閥入口壓力決定。
2.根據(jù)蒸汽供熱設(shè)備在正常工作時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水量,乘以選用修正系數(shù)k,然后按照蒸汽疏水閥的排水量進(jìn)行選擇。
3.凝結(jié)水量可以用以下方法計(jì)算:
(1)管線運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水量Q=q0L(1-Z/%)(kg/h),此公式中:
Q:凝結(jié)水量(kg/h)
q0:光管產(chǎn)生的凝結(jié)水量(kg/h)
L:疏水點(diǎn)之間的距離(m)
Z:保溫效率(%)
(2)蒸汽加熱設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水量Q=VrC△T/Ht,此公式中:
Q:凝結(jié)水量(kg/h)
V:被加熱物體的體積(m3)
r:被加熱物體的密度(kg/ m3)
C:液體的比熱(kcal/kg.OC)
△ T:液體溫升(OC)
H:蒸汽潛熱(kcal/kg)
t:加熱時(shí)間
4.各種類型的蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)及原理有所不同,性能液不盡相同,在選用時(shí)可根據(jù)不同的使用場合,選擇不同的蒸汽疏水閥。
杠桿浮球式蒸汽疏水閥的zui大優(yōu)點(diǎn)是不受壓力、溫度、冷凝水流量波動(dòng)的影響,連續(xù)排水,有水即排,zui小過冷度為0℃,能使加熱設(shè)備達(dá)到*工作效率;杠桿浮球式蒸汽疏水閥的閥座總處于液位以下,形成水封,無蒸汽泄漏;它的zui低工作壓力0.01Mpa,zui大背壓率≤85%;內(nèi)部帶有排氣裝置,杠桿浮球式蒸汽疏水閥采用先進(jìn)的膜盒元件做為自動(dòng)排空氣閥,能自動(dòng)排除不凝結(jié)氣體,非常靈敏,工作質(zhì)量高,使用壽命長。該疏水閥設(shè)計(jì)有平衡雙閥座結(jié)構(gòu),可達(dá)到小體積大排水量,特別適用于大型加熱設(shè)備和換熱站設(shè)備的阻汽排水,是大型加熱設(shè)備的蒸汽疏水閥。
該閥利用雙閥孔,使閥蕊在開閥時(shí)壓力相對減少,從而獲得超大排量。工作時(shí)浮球隨閥腔內(nèi)液體位的變化而上下浮動(dòng),帶動(dòng)杠桿打開或關(guān)閉閥座。由于閥座孔在凝結(jié)水水位以下,形成水封,水、汽自然分離,達(dá)到無蒸汽泄漏。
1、蒸汽疏水閥安裝在蒸汽加熱設(shè)備與凝結(jié)水回水集管之間。開車時(shí),桶在底部,閥門全開。凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥后流到桶底,充滿閥體,全部浸沒桶體,然后,凝結(jié)水通過全開閥門排至回水集管。
2、蒸汽也從桶體底部進(jìn)入疏水閥,占據(jù)桶體內(nèi)的頂部,產(chǎn)生浮力。桶體慢慢升起,逐漸向閥座方向移動(dòng)杠桿,直到*關(guān)閉閥門??諝夂投趸?xì)怏w通過桶體的排氣小孔,聚集在疏水閥的頂部。從排氣孔排出的蒸汽,都會(huì)因疏水閥的散熱而凝結(jié)。
3、當(dāng)進(jìn)來的凝結(jié)水開始充滿桶體時(shí)桶體開始對杠桿產(chǎn)生一個(gè)拉力。隨著凝結(jié)水位不斷升高,產(chǎn)生的力不斷增加,直到能夠克服壓差,打開閥門。
4、閥門開始打開,作用在閥瓣上的壓差就會(huì)減小。桶體將迅速下降,使閥門全開。積聚在疏水閥頂部的不凝性氣體先排出,然后凝結(jié)水排出。水流從桶體流出時(shí)帶動(dòng)污物一起流出疏水閥。凝結(jié)水排放的同時(shí),蒸汽重新開始進(jìn)入疏水閥,新的一個(gè)周期又開始了。
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