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疏水器

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疏水器正名為疏水閥,也叫自動排水器或凝結水排放器,其分為:蒸汽系統使用和氣體系統使用

簡介

機械式(自由浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式)疏水器是利用浮力原理開關的。可以自動辨別汽、水,常用于需連續排水、流量較大、排出的水進行收集后再利用。其中杠桿浮球疏水器和倒吊桶式疏水器結構復雜、自由浮球式疏水器結構簡單,不漏汽,一般用于管線疏水或設備疏水;

熱動力式(圓盤式、脈沖式)疏水器是利用空氣動力學原理,汽體轉向產生的壓降來開關閥門的。用于流量較小、差壓較大、對連續性要求不高的地方,結構簡單、存在脈沖性泄漏,一般用于管線疏水;

熱靜力式疏水器(雙金屬片、膜盒式、波紋管式)是利用汽、水的不同溫度引起溫度敏感元件動作,達到控制閥門的目的。靈敏度不高,有滯后現象,在壓力變化的管道中不能正常工作。可裝在用汽設備上部單純做排空氣用,疏水方面常用于伴熱管線疏水;

泵閥式疏水器,采用內置泵閥設計,一般附帶電動執行機構,疏水時不必考慮疏水器兩側壓力差,從而達到疏水器從低壓向高壓疏水的目的。

大多疏水器可以自動識別汽、水(不包括熱靜力式),從而達到自動阻汽排水的目的。疏水器廣泛應用于石油化工,食品制藥,電廠等行業,在節能減排方面起著很大作用。

選型條件

疏水量

在對疏水閥選型過程中必須要遵循以下幾個條件,因為設備在開車和正常運行凝結水發生量差異比較大,所以選用疏水閥時,必須按設備每小時的耗汽量乘以選用倍率2-3倍為最大凝結水量,來選擇疏水閥的排水量。才能保證疏水閥在開車時能盡快排出凝結水,迅速提高加熱設備的溫度。疏水閥排放能量不夠,會造成凝結水不能及時排出,降低加熱設備的熱效率。(當蒸汽加熱設備剛開始送汽時,設備是冷的,內部充滿空氣,需要疏水閥把空氣迅速排出,再排大量低溫凝結水,使設備逐漸熱起來,然后設備進入正常工作狀態。由于開車時,大量空氣和低溫凝結水,較低的入口壓力,使疏水閥超負荷運行,此時疏水閥要求比正常工作時的排水量大,所以按選用倍率2-3倍來選擇疏水閥。)

工作壓差

選用疏水閥時,不能以公稱壓力選疏水閥,因為公稱壓力只能表示疏水閥體殼承受壓力等級,疏水閥公稱壓力與工作壓力的差別很大。所以要根據工作壓差來選擇疏水閥的排水量。工作壓差是指疏水閥前的工作壓力減去疏水閥出口背壓的差值。疏水閥后背壓計算方式是:(當疏水閥后凝結水排入大氣時,疏水閥的出口背壓為零。如果把疏水閥排出的冷凝水集中回收,此時,疏水閥的出口背壓是回水管的阻力、回水管抬升高度、二次蒸發器(回水箱)內壓力三者之和。)

閥座號和熱靜力類型選擇

機械型疏水閥按不同的工作壓差段,分成多種規格閥座孔徑的“閥座號”,每個工作壓差段與“閥座號”組成一條坐標曲線的排水量,不同“閥座號” 的疏水量有很大差別。機械型疏水閥應根據工藝條件的最高工作壓差和最大排水量兩者相對應的坐標曲線來選合適的“閥座號”。不能以公稱壓力來定“閥座號”,如果選錯“閥座號”,有可能出現疏水閥不工作或設備存水,影響設備正常運行。

蒸汽管線在選用熱靜力疏水閥時要根據蒸汽管線使用作用選擇。伴熱管線早晚間壓力有變化,蒸汽溫度也會產生變化可以使用膜盒式。直接排空取暖用途的蒸汽管線,凝結水產生量比較小,而且凝結水屬于高溫高熱效的液體也可以用來取暖,可以選用可調波紋管式或者可調雙金屬片式(適合壓力瞬時波動大)。

工作溫度

選用疏水閥時,要根據管道蒸汽最高溫度來選擇能滿足工藝條件要求的疏水閥。管道蒸汽最高溫度超過公稱壓力相對應的飽和蒸汽溫度稱為過熱蒸汽,在過熱蒸汽管道選擇疏水閥時,應選用高溫高壓過熱蒸汽專用疏水閥。

連接尺寸

疏水閥的工藝條件決定以后,根據疏水閥前后的工作壓差、疏水量和“閥座號”,按疏水閥制造廠家的技術參數來選擇疏水閥的規格尺寸。(不能按設備連接尺寸隨便選配同樣尺寸的疏水閥,疏水閥的連接口徑不能代表疏水量的大小,同一種口徑的疏水閥,疏水能力可能差別很大;所以選用疏水閥時必須根據設備的工藝條件,參照疏水閥制造廠家提供的參數來選配疏水閥才是正確的選擇。)

疏水閥的連接方式和標準

疏水閥的連接方式有承插焊、螺紋和法蘭連接三種方式以及相對應的標準,疏水閥的法蘭國內基本上采用焊接或螺紋法蘭連接的疏水閥上的。

工作原理

疏水器作用:簡單的說就是排水阻汽,是一個自動的閥門,當蒸汽變成冷凝液的時候,溫度也隨之降低,疏水器中的受熱元件收縮,將針型閥門打開進行排凝,在此過程中,隨著冷凝液的流動,不可避免的將蒸汽帶出,但蒸汽會加熱疏水器中的受熱元件使之膨脹,將閥門關閉。此受熱元件的位置是可以調整的,當疏水器的排汽量過大時,可將位置壓緊一些,反之將位置松開一些。蒸汽疏水閥的基本作用是將蒸汽系統中的凝結水、空氣和二氧化碳氣體盡快排出;同時最大限度地自動防止蒸汽的泄露。這聽起來雖然簡單,但在實際運行中有許多因素會影響蒸汽疏水閥的工作效果,如選型、安裝、使用等。

疏水器的功能:使用和利用蒸汽的設備上只需要蒸汽。在這種設備內肯定要產生凝結水,凝結水則成為有害的流體,同時還混入了空氣和其他不可凝氣體,成為引起設備產生故障和降低性能的原因。在這種情況下,疏水閥最重要的功能有以下三個方面:

(1)能迅速排除產生的凝結水。

(2)防止蒸汽泄漏。

(3)排除空氣及其他不可凝氣體。

■浮球式

浮球式疏水閥將冷凝水集中在了主體內部,因此在寒冷地帶使用時必須預防結凍現象。

自由浮球式疏水閥:自由浮球式疏水閥的結構簡單,內部只有一個活動部件精細研磨的不銹鋼空心浮球,既是浮子又是啟閉件,無易損零件,使用壽命很長,YQ疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置,非常靈敏,能自動排空氣,工作質量高。設備剛啟動工作時,管道內的空氣經過Y系列自動排空氣裝置排出,低溫凝結水進入疏水閥內,凝結水的液位上升,浮球上升,閥門開啟,凝結水迅速排出,蒸汽很快進入設備,設備迅速升溫,Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹,自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作,浮球隨凝結水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下,形成水封,無蒸汽泄漏,節能效果好。最小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至最高使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響,連續排水。能排飽和溫度凝結水,最小過冷度為0℃,加熱設備里不存水,能使加熱設備達到最佳換熱效率。背壓率大于85%,是生產工藝加熱設備最理想的疏水閥之一。

■吊桶式

倒吊桶式疏水閥:倒吊桶式疏水閥內部是一個倒吊桶為液位敏感件,吊桶開口向下,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開閉閥門。倒吊桶式疏水閥能排空氣,不怕水擊,抗污性能好。過冷度小,漏汽率小于3%,最大背壓率為75%,連接件比較多,靈敏度不如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關閉閥門,工作壓差小于0.1MPA時, 不適合選用。當裝置剛啟動時,管道內的空氣和低溫凝結水進入疏水閥內,倒吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,空氣和低溫凝結水迅速排 出。當蒸汽進入倒吊桶內,倒吊桶的蒸汽產生向上浮力,倒吊桶上升連接杠桿帶動閥心關閉閥門。倒吊桶上開有一小孔,當一部份蒸汽從小孔排出,另一部份蒸汽產 生凝結水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門,循環工作,間斷排水

■恒溫式

過熱蒸汽的場合下易發生故障、請勿使用于此場合。

恒溫式、熱力式都無需進行保溫處理。 進行保溫處理后易發生無法感知溫度、變壓室內的蒸汽無法散熱從而導致疏水閥無法工作的現象。

■恒溫式與熱力式的比較

工作溫度特性

由于熱電偶式疏水閥低于飽和蒸汽溫度-5~-10℃開始工作,因此杜絕了生蒸汽的排出,能夠在標準壓力條件下實現穩定地工作。蠟元件式疏水閥在固定溫度下進行工作。熱力式疏水閥的工作基本與溫度無關。

通氣時工作性

恒溫式疏水閥在通氣初期時為閥開狀態,通氣的加熱時間較短。

熱力式疏水閥在通氣初期時為閥閉狀態,雖然通過設計微縫加以改善,但通氣時的加熱時間還是較長。


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