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疏水閥在蒸汽加熱系統(tǒng)中起到阻汽排水作用,選擇合適的疏水閥,可使蒸汽加熱設(shè)備達(dá)到zui高工作效率。要想達(dá)到的效果,就要對(duì)各種類型疏水閥的工作性能、特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解。
疏水閥的品種很多,各有不同的性能。選用疏水閥時(shí),首先應(yīng)選其特性能滿足蒸汽加熱設(shè)備的*運(yùn)行,然后才考慮其他客觀條件,這樣選擇你所需要的疏水閥才是正確和有效的。
疏水閥要能“識(shí)別”蒸汽和凝結(jié)水,才能起到阻汽排水作用。“識(shí)別” 蒸汽和凝結(jié)水基于三個(gè)原理:密度差、溫度差和相變。于是就根據(jù)三個(gè)原理制造出三種類型的疏水閥:分類為機(jī)械型、熱靜力型、熱動(dòng)力型。
一.機(jī)械型疏水閥:
機(jī)械型也稱浮子型,是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差,通過(guò)凝結(jié)水液位變化,使浮子升降帶動(dòng)閥瓣開啟或關(guān)閉,達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械型疏水閥的過(guò)冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,有水即排,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。zui大背壓率為80%,工作質(zhì)量高,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥。
機(jī)械型疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等:
1. 自由浮球式疏水閥:
自由浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,內(nèi)部只有一個(gè)活動(dòng)部件精細(xì)研磨的不銹鋼空心浮球,既是浮子又是啟閉件,無(wú)易損零件,使用壽命很長(zhǎng),“YQ牌”疏水閥內(nèi)部帶有Y系列自動(dòng)排空氣裝置,非常靈敏,能自動(dòng)排空氣,工作質(zhì)量高。
設(shè)備剛啟動(dòng)工作時(shí),管道內(nèi)的空氣經(jīng)過(guò)Y系列自動(dòng)排空氣裝置排出,低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),凝結(jié)水的液位上升,浮球上升,閥門開啟,凝結(jié)水迅速排出,蒸汽很快進(jìn)入設(shè)備,設(shè)備迅速升溫,Y系列自動(dòng)排空氣裝置的感溫液體膨脹,自動(dòng)排空氣裝置關(guān)閉。疏水閥開始正常工作,浮球隨凝結(jié)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(wú)蒸汽泄漏,節(jié)能效果好。zui小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至zui高使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動(dòng)的影響,連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)水,zui小過(guò)冷度為0℃,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。背壓率大于85%,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥之一。
2. 自由半浮球式疏水閥:
自由半浮球式疏水閥只有一個(gè)半浮球式的球桶為活動(dòng)部件,開口朝下,球桶即是啟閉件,又是密封件。整個(gè)球面都可為密封,使用壽命很長(zhǎng),能抗水錘,沒(méi)有易損件,*,經(jīng)久耐用,無(wú)蒸汽泄漏。背壓率大于80%,能排飽和溫度凝結(jié)水,zui小過(guò)冷度為0℃,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí),管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過(guò)發(fā)射管進(jìn)入疏水閥內(nèi),閥內(nèi)的雙金屬片排空元件把球桶彈開,閥門開啟,空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入球桶內(nèi),球桶產(chǎn)生向上浮力,同時(shí)閥內(nèi)的溫度升高,雙金屬片排空元件收縮,球捅漂向閥口,閥門關(guān)閉。當(dāng)球桶內(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水,球桶失去浮力往下沉,閥門開啟,凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽再進(jìn)入球桶之內(nèi),閥門再關(guān)閉,間斷和連續(xù)工作。
3. 桿浮球式疏水閥:
杠桿浮球式疏水閥基本特點(diǎn)與自由浮球式相同,內(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動(dòng)閥心,隨凝結(jié)水的液位升降進(jìn)行開關(guān)閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結(jié)水排量,可達(dá)到體積小排量大,zui大疏水量達(dá)100噸/小時(shí),是大型加熱設(shè)備的疏水閥。
4. 倒吊桶式疏水閥:
倒吊桶式疏水閥內(nèi)部是一個(gè)倒吊桶為液位敏感件,吊桶開口向下,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)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(guò)冷度小,漏汽率小于3%,zui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(guān)閉閥門,工作壓差小于0.1MPA時(shí),不適合選用。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí),管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),倒吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開啟閥門,空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入倒吊桶內(nèi),倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向上浮力,倒吊桶上升連接杠桿帶動(dòng)閥心關(guān)閉閥門。倒吊桶上開有一小孔,當(dāng)一部份蒸汽從小孔排出,另一部份蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)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(dòng)閥心開啟閥門,循環(huán)工作,間斷排水。
5. 組合式過(guò)熱蒸汽疏水閥:
組合式過(guò)熱蒸汽疏水閥有兩個(gè)隔離的閥腔,由兩根不銹鋼管連通上下閥腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合,該閥結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理,在過(guò)熱、高壓、小負(fù)荷的工作狀況下,能夠及時(shí)地排放過(guò)熱蒸汽消失時(shí)形成的凝結(jié)水,有效地阻止過(guò)熱蒸汽泄漏,工作質(zhì)量高。zui高允許溫度為600℃,閥體為全不銹鋼,閥座為硬質(zhì)合金鋼,使用壽命長(zhǎng),是過(guò)熱蒸汽疏水閥,取得兩項(xiàng)國(guó)家,*。
當(dāng)凝結(jié)水進(jìn)入下閥腔,副閥的浮球隨液位上升,浮球封閉進(jìn)汽管孔。凝結(jié)水經(jīng)進(jìn)水導(dǎo)管上升到主閥腔,倒吊桶靠自重下墜,帶動(dòng)閥心打開主閥門,排放凝結(jié)水。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位下降時(shí),浮球隨液位下降,副閥打開。蒸汽從進(jìn)汽管進(jìn)入上主閥腔內(nèi)的倒吊桶里,倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力,倒吊桶帶動(dòng)閥心關(guān)閉主閥門。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位再升高時(shí),下一個(gè)循環(huán)周期又開始,間斷排水。
二.熱靜力型疏水閥:
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動(dòng)閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過(guò)冷度比較大,一般過(guò)冷度為15度到40度,它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結(jié)水,無(wú)蒸汽泄漏,節(jié)能*。是在蒸汽管道,伴熱管線、小型加熱設(shè)備,采暖設(shè)備,溫度要求不高的小型加熱設(shè)備上,的疏水閥 。
熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式
1. 膜盒式式疏水閥:
膜盒式疏水閥的主要?jiǎng)幼髟墙饘倌ず?,?nèi)充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體,有開閥溫度低于飽和溫度15℃和30℃兩種供選擇。膜盒式疏水閥的反應(yīng)特別靈敏,不怕凍,體積小,耐過(guò)熱,任意位置都可安裝。背壓率大于80%,能排不凝結(jié)氣體,膜盒堅(jiān)固,使用壽命長(zhǎng),維修方便,使用范圍很廣。
裝置剛起動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)低溫冷凝水,膜盒內(nèi)的液體處于冷凝狀態(tài),閥門處于開啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,膜合內(nèi)充液開始蒸發(fā),膜合內(nèi)壓力上升,膜片帶動(dòng)閥心向關(guān)閉方向移動(dòng),在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開始關(guān)閉。膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān),起到阻汽排水作用。
2. 波紋管式疏水閥:
波紋管式疏水閥的閥芯不銹鋼波紋管內(nèi)充一種汽化溫度低于水飽和溫度的液體。隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān),該閥設(shè)有調(diào)整螺栓,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度,一般過(guò)冷度調(diào)整范圍低于飽和溫度15℃-40℃。背壓率大于70%,不怕凍,體積小,任意位置都可安裝,能排不凝結(jié)氣體,使用壽命長(zhǎng)。
當(dāng)裝置啟動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)冷卻凝結(jié)水,波紋管內(nèi)液體處于冷凝狀態(tài),閥心在彈簧的彈力下,處于開啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,波紋管內(nèi)充液開始蒸發(fā)膨脹,內(nèi)壓增高,變形伸長(zhǎng),帶動(dòng)閥心向關(guān)閉方向移動(dòng),在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開始關(guān)閉,隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān),阻汽排水。
3. 雙金屬片式疏水閥:
雙金屬片疏水閥的主要部件是雙金屬片感溫元件,隨蒸汽溫度升降受熱變形,推動(dòng)閥心開關(guān)閥門。雙金屬片式疏水閥設(shè)有調(diào)整螺栓,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度,一般過(guò)冷度調(diào)整范圍低于飽和溫度15℃-30℃,背壓率大于70%,能排不凝結(jié)氣體,不怕凍,體積小,能抗水錘,耐高壓,任意位置都可安裝。雙金屬片有疲勞性,須要經(jīng)常調(diào)整。
當(dāng)裝置剛起動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)低溫冷凝水,雙金屬片是平展的,閥心在彈簧的彈力下,閥門處于開啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高,雙金屬片感溫起元件開始彎曲變形,并把閥心推向關(guān)閉位置。在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前,疏水閥開始關(guān)閉。雙金屬片隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān),阻汽排水。
三.熱動(dòng)力型疏水閥
這類疏水閥根據(jù)相變?cè)?,靠蒸汽和凝結(jié)水通過(guò)時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅(qū)動(dòng)閥片開關(guān)閥門。因熱動(dòng)力式疏水閥的工作動(dòng)力來(lái)源于蒸汽,所以蒸汽浪費(fèi)比較大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐水擊、zui大背為50%,有噪音,閥片工作頻繁,使用壽命短。
熱動(dòng)力型疏水閥有熱動(dòng)力式(圓盤式)、脈沖式、孔板式
1. 熱動(dòng)力式疏水閥:
熱動(dòng)力式疏水閥內(nèi)有一個(gè)活動(dòng)閥片,既是敏感件又是動(dòng)作執(zhí)行件。根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水通過(guò)時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅(qū)動(dòng)閥片開關(guān)閥門。漏汽率3%,過(guò)冷度為8℃-15℃。
當(dāng)裝置啟動(dòng)時(shí),管道出現(xiàn)冷卻凝結(jié)水,凝結(jié)水靠工作壓力推開閥片,迅速排放。當(dāng)凝結(jié)水排放完畢,蒸汽隨后排放,因蒸汽比凝結(jié)水的體積和流速大,使閥片上下產(chǎn)生壓差,閥片在蒸汽流速的吸力下迅速關(guān)閉。當(dāng)閥片關(guān)閉時(shí),閥片受到兩面壓力,閥片下面的受力面積小于上面的受力面積,因疏水閥汽室里面的壓力來(lái)源于蒸汽壓力,所以閥片上面受力大于下面,閥片緊緊關(guān)閉。當(dāng)疏水閥汽室里面的蒸汽降溫成凝結(jié)水,汽室里面的壓力消失。凝結(jié)水靠工作壓力推開閥片,凝結(jié)水又繼續(xù)排放,循環(huán)工作,間斷排水。
2. 圓盤式蒸汽保溫型疏水閥:
圓盤式蒸汽保溫型疏水閥疏水閥的工作原理和熱動(dòng)力式疏水閥相同,它在熱動(dòng)力式疏水閥的汽室外面增加一層外殼。外殼內(nèi)室和蒸汽管道相通,利用管道自身蒸汽對(duì)疏水閥的主汽室進(jìn)行保溫。使主汽室的溫度不易降溫,保持汽壓,疏水閥緊緊關(guān)閉。當(dāng)管線產(chǎn)生凝結(jié)水疏水閥外殼降溫,疏水閥開始排水;在過(guò)熱蒸汽管線上如果沒(méi)有凝結(jié)水產(chǎn)生,疏水閥不會(huì)開啟,工作質(zhì)量高。閥體為合金鋼,閥心為硬質(zhì)合金,該閥zui高允許溫度為550℃,經(jīng)久耐用,使用壽命長(zhǎng),是高壓、高溫過(guò)熱蒸汽疏水閥。
3. 脈沖式疏水閥:
脈沖式疏水閥有和兩個(gè)孔板根據(jù)蒸汽壓降變化調(diào)節(jié)閥門開關(guān),即使閥門*關(guān)閉入口和出口也是通過(guò)*、第二個(gè)小孔相通,始終處于不*關(guān)閉狀態(tài),蒸汽不斷逸出,漏汽量大。該疏水閥動(dòng)作頻率很高,磨損厲害、壽命較短。體積小、耐水擊,能排出空氣和飽和溫度水,接近連續(xù)排水,zui大背壓25%,因此使用者很少。
4. 孔板式疏水閥:
孔板式疏水閥是根據(jù)不同的排水量,選擇不同孔徑的孔板控制排水量的目的。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,選擇不合適會(huì)出現(xiàn)排水不及或大量跑汽,不適用于間歇生產(chǎn)的用汽設(shè)備或冷凝水量波動(dòng)大的用汽設(shè)備