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疏水阀的选用与配管

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疏水阀的作用:阻汽排水,即及时排除蒸汽系统内的冷凝水、空气以及不凝性气体,同时不泄漏蒸汽。

蒸汽系统为什么设疏水阀?

因散热损失,蒸汽管道内产生凝结水,若不及时排除,在管道改变走向处可能产生水击,造成振动、噪声甚至管道破裂;为用汽设备等提供干燥蒸汽,以最大限度利用热能,节约能源。

蒸汽是什么?

意味着能量;包括湿蒸汽、饱和蒸汽、过热蒸汽。

蒸汽的使用:

蒸汽能以较小的质量传递大量的能量(1bar,2200KJ/KG)

饱和蒸汽的性质–压力和温度是一一对应。

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压力和温度一一对应—利用简单的减压阀调节压力即可控制它的温度。

水锤现象

水锤的产生:

蒸汽管道自身会有少量的冷凝水,随着气体的走向,会越聚越多;蒸汽管线转弯处、过滤器下部、管道同心变径处会产生水锤…

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水锤的危害:使蒸汽管道下沉。

当水锤到达管道拐弯处,蒸汽由高速突然转向静止,会将所有的动能以压力的形式释放出来,产生噪音和振动,管道会受到伤害。

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长距离管道的布置:

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蒸汽管道向上的布置:

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有效处理蒸汽输送中的冷凝水:

 

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同心缩径,导致水封的形成。

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疏水阀的分类

“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。

疏水阀类别 代表型式 动作原理
热动力型 圆盘式 利用蒸汽和凝结水的热力学,流体力学特性来开关阀
热静力型 双金属式

膜盒式

利用蒸汽和凝结水的温差来开关阀
机械型 自由浮球式

杠杆浮球式

倒吊桶式(钟子式)

利用蒸汽和凝结水的密度差来开关阀

各种疏水阀的主要特征

型式 优点 缺点
机械型 倒吊桶式 排除空气能力强、没有空气气堵和蒸汽汽锁现象、排量大、抗水击能力强。 体积大、有冻结的可能。
杠杆浮球式 排量大、排除空气性能连续(按比例动作)排除凝结水。 体积大、抗水击能力差、疏水阀内蒸汽有热损失、排除凝结水时有蒸汽卷入。
自由浮球式 排量大、排除空气性能好、能连续(按比例动作)排除凝结水、体积小、结构简单、浮球和阀座易换。 抗水击能力差、疏水阀内蒸汽有热损失、排除凝结水时有蒸汽卷入。
热静力型 波纹管式 排量大、排空气性能好、不漏汽、不会冻结、可控制凝结水温度、体积小。 反应迟钝、不能适应负荷的突变及蒸汽压力的变化、不能用于过热蒸汽、抗水击能力差、只适用于低压的场合。
双金属式 排量大、排空气性能好、不漏汽、不会冻结、动作噪音小、无阀瓣堵塞事故、抗水击能力强、可利用凝结水的显热。 很难适应负荷的急剧变化、不适应蒸汽力变动大的场合、在适用中双金属板特性有变化。
膜盒式 凝结水显热利用好、节省蒸汽、不漏汽、动作噪音小、随蒸汽压力变化应动性能好。 不适用大排量的场合。
热动力型 圆盘式 结构简单、体积小、重量轻、不易冻结、维修简单、可用于过热蒸汽、抗水击能力强、可排饱和温度的凝结水。 空气流入后不能动作、空气气堵多、动作噪音大、背压允许度低、不能在低压下使用、蒸汽层放热有热损失、有漏气、不适用大排量。

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疏水阀的配管

疏水阀的配管设计依据是工艺系统专业发布的工艺流程图,配管设计时应注意以下几点:

疏水阀不允许串联使用,应单机疏水,必要时可以并联;

不能多台用汽设备共用一台疏水阀,以防短路。

安装方位应按制造商的要求,提供检修空间,如底部有过滤器的,或顶部内有检修件。

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疏水阀上下游切断阀应使用通径切断阀,如闸阀,球阀等;

管路的公称直径不应小于疏水阀的公称直径,以免形成汽阻造成管路不畅。

对于热静力型疏水阀,疏水阀上游应留有1m长的不隔热的管段;

疏水阀一般自带过滤器,若不带,应在阀前安装过滤器。

疏水阀的安装位置:

型式 安装位置(见注)
机械型 浮桶式 安装在水平管道上
倒吊桶式 安装在水平管道上(暖通南社)
杠杆浮球式 安装在竖直管道上
自由浮球式 安装在水平管道上
热静力型 波纹管式 安装水平/竖直/倾斜的管道上均可。
双金属式 安装水平/竖直/倾斜的管道上均可。
膜盒式 安装水平/竖直/倾斜的管道上均可。
热动力型 孔板式 安装水平/竖直/倾斜的管道上均可。
圆盘式 安装水平/竖直/倾斜的管道上均可。当竖直方向安装时,出口朝下。

注:

1.浮球式疏水阀也有安装在竖直管道上的型号。

2.上述疏水阀的安装位置也会因疏水阀制造商的不同而有所不同。配管时,需要按制造商的安装要求进行设计。

疏水阀的入口管:

应设在用汽设备的最低点,如管壳式加热器。

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蒸汽主管的疏水,应在蒸汽管道底部设置集液包,由集液包底接至疏水阀。集液包的管径一般比主管小两级,但最大不大于DN250。

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疏水阀的出口管:

对凝结水回收的系统,疏水阀后一般应设止回阀,有止回功能的疏水阀后可不设;

对凝结水回收的系统,疏水阀后要设切断阀,检查阀或视镜;暖通南社

对凝结水不回收向大气排放的系统,若出水管插入水槽的水面以下或沙坑时,出口管弯头处开小孔(4mm),以防疏水阀停止动作时出口管形成真空,将泥沙等异物吸入导致其故障;

凝结水集合管应坡向凝结水回收设备的方向;

各支管与集合管相接宜采用顺流由集合管上方45°斜接,以便凝结水畅通;

设置在室外寒冷地区的疏水阀要注意采取防冻措施。

疏水阀典型安装:

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疏水阀的安装:

安装前用蒸:汽冲洗管线。暖通南社

安装位置:

便于接近以方便检查、维修;

一般安装在蒸汽管线的末端、最低点,用汽设备的低处;

蒸汽管线较长时,每隔一段距离适当增加疏水接点;

疏水阀只能并联安装使用,不可串联安装使用;

多台用汽设备不能共用一个疏水阀。

防冻保护措施:

不要选用过大的疏水阀;

尽量缩短排水管,向下倾斜排水管,加快重力排水;

在提升回水管线顶部安装止回阀,对集水管和回水管一并进行保温;

在所有低点安装手动或自动排水阀。

无冷凝水排出:

疏水阀的出水口备压过大,导致冷凝水不能通过内部压力排出;

蒸汽管道自身压力太低,无法将冷凝水排出;

疏水阀前过滤器堵塞,出水管道有堵塞;

疏水阀安装在管道的最低端;

疏水阀机构磨损或失效。

漏蒸汽:

疏水阀内有杂质,导致出水口一直处在半开启状态;

园盘式疏水阀安装不水平,导致园盘倾斜,不能复位;

双金属片出现漏气可能是温度设定不准确,需要调节温度。

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