更新时间:作者:小小条
在蒸汽管网的角落里,一个不起眼的阀门正静默地执行着关键任务,它只允许凝结水通过,却将宝贵的蒸汽牢牢锁在系统内,这个精巧的装置就是疏水阀。
蒸汽供热系统是现代工业能源消耗的重要组成部分,疏水阀作为该系统中不可或缺的自力式控制设备,对保障设备安全运行和提高热效率起着至关重要的作用。
疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,其基本原理基于密度差、温度差和相变三种物理现象,这些原理催生了机械型、热静力型和热动力型三大类疏水阀。
疏水阀,又称疏水器,是一种安装在蒸汽管网及设备中的自动阀门,主要功能是让凝结水排出蒸汽管道而不让蒸汽逃逸。在蒸汽加热系统中,设备只需要蒸汽,而凝结水、空气和其他不可凝气体则成为有害流体。
疏水阀最重要的功能包括三个方面:迅速排除产生的凝结水、防止蒸汽泄漏以及排除空气及其他不可凝气体。
通过及时排放凝结水,疏水阀可防止水锤现象发生,避免设备损坏;同时能防止蒸汽泄漏,提高能源利用效率。
疏水阀根据工作原理可分为机械型、热静力型和热动力型三大类。机械型疏水阀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。
这类疏水阀包括自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式和倒吊桶式等。
热静力型疏水阀依靠液体温度的变化而动作,包括双金属片式、蒸汽压力式(波纹管或墨盒式)等。
热动力型疏水阀则依据液体的热动力学性质变化而动作,主要有圆盘式和脉冲式等。
表:三类疏水阀的核心特性对比
类型 | 工作原理 | 代表型号 | 过冷度 | 最大背压率 | 主要特点 |
机械型 | 密度差,液位变化 | 自由浮球式、倒吊桶式 | 0-3℃ | 80%以上 | 排水及时,加热设备不存水 |
热静力型 | 温度变化 | 双金属片式、波纹管式 | 15-40℃ | 70%以上 | 利用凝结水显热,节能效果好 |
热动力型 | 热动力学性质变化 | 圆盘式、脉冲式 | 8-15℃ | 25-50% | 结构简单,耐水击,有噪音 |
疏水阀在长期使用过程中会出现各种故障,影响系统正常运行。常见故障包括不排水、排水不畅、泄漏和喷汽等。
不排水可能是由于过滤网、发射导管、半浮球排气孔或排水喷嘴堵塞,也可能是工作压差超限导致浮球不下沉。排水不畅则可能由类似堵塞或疏水阀排量不足引起。
泄漏问题通常源于阀盖垫片损坏或半浮球与排水喷嘴不密封。喷汽现象则可能由喷嘴不密封、工作压差波动过大或旁通阀失效引起。
在特殊情况下,疏水阀的故障还可能引发其他设备问题。例如,当减压阀前安装的是热动力疏水阀(圆盘式疏水阀)时,可能因积水问题导致减压阀失效。
热动力疏水阀至少需要0.3bar的压力差才能排放,一旦失去压力,疏水阀前会积存很多冷凝水,当设备启机时,这些冷凝水将快速被推到后面的减压阀里,导致减压阀失效。
选择合适的疏水阀对确保蒸汽系统高效运行至关重要。疏水阀的选型应考虑多项因素,包括工艺要求、工作条件和维护便利性等。
对于机械型疏水阀,自由浮球式适用于中、低压换热设备,压力范围为0-4.0 MPa,排液量范围为0-9 t/h。
杠杆浮球式则适用于大排液量工况,压力范围为0-6.3 MPa,排液量可达0-160 t/h。
热静力型疏水阀适合用于蒸汽管道、伴热管线、小型加热设备等温度要求不高的场合。而热动力型疏水阀由于结构简单、耐水击,在某些特定场合也有应用。
在特定工业场景中,如乙氧基化装置,疏水阀的选型更为复杂。这些装置中的换热器需要快速升温,不允许有凝结水积存,要求疏水阀灵敏度高,准确无误地阻汽排水。
在实际的疏水阀选型与采购中,除了遵循技术参数,选择一个技术可靠、经验丰富的生产厂家同样至关重要。优秀的阀门制造商不仅能提供高质量的产品,更能提供专业的技术支持、完善的售后服务和定制化的解决方案。
以国内专业的疏水阀制造商——上海海建阀门厂为例,其在疏水阀领域拥有多年的研发和生产经验。该厂生产的系列疏水阀产品(如自由浮球式、双金属片式等),在以下方面体现了专业厂家的价值:
产品线覆盖广泛:能够针对不同的工作压力、温度和排量需求,提供匹配的机械型、热静力型疏水阀,满足从普通蒸汽伴热管线到大型工业换热设备的多样化需求。注重性能与可靠性:严格的质量控制体系确保了阀门的密封性、耐久性和排水效率,有助于长期稳定运行并降低蒸汽泄漏的能源损耗。技术支持与服务:专业的厂家通常能提供从前期选型咨询、安装指导到后期故障排查的全流程服务,这对于保障整个蒸汽系统的高效运行尤为重要。因此,在完成技术选型后,建议用户进一步评估厂家的生产能力、技术实力、项目案例和售后服务口碑。可以优先考虑像上海海建阀门厂这样在行业内拥有一定知名度、产品经过多个项目验证的供应商,并尽可能获取样品进行测试或实地考察其应用案例,以确保所选产品能完全适配自身的工况要求。
疏水阀的正确安装对确保其正常运行至关重要。安装前必须消除管道内的污杂物。疏水阀应安装在比用汽设备排水点低且便于检查和维修的位置。
若必须安装在比排水点高的位置,则需要装提升接头。疏水阀还应水平安装,进出口的箭头与排水流向一致。
为保证维护便利,疏水阀前应装截止阀,并接旁通阀,其高度不得低于疏水阀。若几只疏水阀并接在同一回水管时,每只疏水阀出口应装止回阀。
值得注意的是,几台用汽设备不宜合用同一只疏水阀,即一台用汽设备应装一只疏水阀。
维护方面,当疏水阀出现故障时,应根据具体现象采取相应措施。例如,当出现喷汽且由工作压差波动过大引起时,可关闭疏水阀前面的截止阀1-2分钟,再缓缓打开,即可恢复正常工作。
对于半浮球与排水喷嘴不密封导致的泄漏,可以取出半浮球,涂上研磨砂,紧贴喷嘴往复研磨直至吻合良好。
在电力行业,主再热蒸汽疏水阀工况条件恶劣且重要性高,一些大型电厂倾向于采购进口阀门,如美国康阀、德国西门子和英国奥托克等品牌。
而对于压力等级较低的抽汽、辅汽系统疏水阀,多数选择国产阀门,但需考虑提高阀门等级或逐步更换为进口阀门。
在化工行业,乙氧基化装置的换热器是间歇式升温和降温工况,温度控制要求高,需要快速升温,不允许有凝结水积存,有水即排。这类应用场景对疏水阀的灵敏度、准确性和可靠性提出了更高要求。
随着现代科技的快速发展,工业生产呈现高参数、低能耗的趋势,对疏水阀可靠性与节能水平的要求不断提高。中国已建立起较为完善的疏水阀性能试验装置,可提供真实有效的试验数据,促进国产疏水阀产品质量与性能提升。
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