簡介:疏水閥在蒸汽加熱系統中起著阻汽和排水的作用。選擇合適的疏水閥可以使蒸汽加熱設備達到最高的工作效率。為了達到最佳效果,有必要全面了解各種類型疏水閥的工作性能和特點。
關鍵詞:疏水閥結構形式
疏水閥在蒸汽加熱系統中起著阻汽和排水的作用。選擇合適的疏水閥可以使蒸汽加熱設備達到最高的工作效率。為了達到最佳效果,有必要全面了解各種類型疏水閥的工作性能和特點。
陷阱有很多種,每種都有不同的表現。在選擇疏水閥時,首先要選擇它的特性,以滿足蒸汽加熱設備的最佳運行,然後再考慮其他客觀條件,這樣選擇妳需要的疏水閥才是正確有效的。
疏水閥應能“識別”蒸汽和冷凝水,從而起到阻汽排水的作用。“識別”蒸汽和冷凝水是基於三個原理:密度差、溫差和相變。根據這三個原理,我們制作了三種類型的疏水器,分別是機械式、熱靜態式和熱動力式。
壹、機械陷阱
機械式又稱浮子式,是利用冷凝水和蒸汽的密度差,通過冷凝水水位的變化,使浮子升降來帶動閥盤開啟或關閉,從而達到阻汽排水的目的。機械式疏水閥過冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,並即時排水,加熱設備內無水,可使加熱設備達到最佳換熱效率。最大背壓率80%,工作質量高,是生產過程中加熱設備最理想的疏水閥。
機械疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式和倒鬥式。
1,自由浮動阱:
自由浮動捕捉器的結構很簡單。只有壹個不銹鋼空心浮子,有壹個精細研磨的活動部件,既是浮子,又是啟閉部件。沒有易損件,使用壽命很長。“銀球”牌疏水閥配有Y系列自動排氣裝置,非常靈敏,能自動排氣,工作質量高。
設備剛開始工作時,管道內的空氣通過Y系列自動排氣裝置排出,低溫冷凝水進入疏水閥。冷凝水液位上升,浮球上升,閥門打開,冷凝水迅速排出,蒸汽迅速進入設備,設備迅速升溫,Y系列自動排氣裝置感溫液體膨脹,自動排氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作,浮球隨凝結水液位升降,阻擋蒸汽,排水。自由浮球疏水閥的閥座始終在液面以下,形成水封,無蒸汽泄漏,節能效果好。最低工作壓力為0.01Mpa,在0.01Mpa至最大工作壓力範圍內不受溫度和工作壓力波動的影響,排水連續。能排出飽和溫度的冷凝水,最小過冷度為0℃,加熱設備內無水,能使加熱設備達到最佳換熱效率。背壓率大於85%,是生產過程中加熱設備最理想的疏水閥之壹。
2.自由半浮式存水彎;
自由半浮球捕集器只有壹個半浮球筒作為運動部件,開口朝下,球筒既是啟閉部件,又是密封部件。整個球面可以密封,使用壽命長,抗水錘,無易損件,無故障,經久耐用,不漏汽。當背壓率大於80%時,能排出飽和溫度的冷凝水,最小過冷度為0℃。加熱設備中沒有水,可以使加熱設備達到最佳的熱交換效率。
裝置剛啟動時,管道內的空氣和低溫冷凝水通過發射管進入疏水閥,閥門內的雙金屬排空元件彈開球筒,閥門打開,空氣和低溫冷凝水迅速排出。當蒸汽進入球桶時,球桶產生向上的浮力,同時閥內溫度上升,雙金屬排空元件收縮,球桶浮至閥口,閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成冷凝水時,球桶失去浮力下沈,閥門打開,冷凝水迅速排出。當蒸汽再次進入球桶時,閥門再次關閉,間歇連續工作。
3.杠桿浮子存水彎:
杠桿式浮球捕捉器的基本特征與自由浮球捕捉器相同。內部結構是浮球連接杠桿帶動閥芯隨著凝結水液位的上升和下降而開啟和關閉閥門。杠桿浮球疏水閥采用雙閥座增加冷凝水排放量,可實現小體積大排量,最大排水量可達100噸/小時。是大型加熱設備最理想的疏水閥。
4.倒鬥式存水彎:
在倒鬥疏水閥內,倒鬥是液位敏感部件,桶口向下,倒鬥與杠桿連接,帶動閥芯開關閥門。本發明能排氣,不怕水錘,抗汙染性能好。過冷度小,漏汽率小於3%,最大背壓率75%,接頭多,靈敏度不如自由浮球疏水閥。因為倒鬥疏水閥是靠蒸汽向上的浮力來關閉閥門的,所以當工作壓差小於0.1MPA時就不合適了。
裝置剛啟動時,管道內的空氣和低溫冷凝液進入疏水閥,倒鬥靠自重下落。倒鬥的連桿帶動閥芯打開閥門,空氣和低溫冷凝水迅速排出。當蒸汽進入倒鬥時,倒鬥的蒸汽產生向上的浮力,倒鬥上升連接杠桿帶動閥芯關閉閥門。倒鬥上有壹個小孔。當壹部分蒸汽從小孔排出時,另壹部分蒸汽產生冷凝水,倒鬥失去浮力,靠自重向下下沈。倒鬥連接杠桿帶動閥芯打開閥門,循環間歇工作。
5、組合式過熱蒸汽疏水閥:
組合式過熱蒸汽疏水閥有兩個隔離的閥腔,上下閥腔由兩根不銹鋼管連接。它是浮球陷阱和倒鬥陷阱的結合。該閥結構先進合理,能在過熱、高壓、小負荷工況下及時排出過熱蒸汽消失時形成的冷凝水,有效防止過熱蒸汽泄漏,工作質量高。最高允許溫度600℃,閥體全不銹鋼,閥座為硬質合金鋼,使用壽命長。它是過熱蒸汽專用疏水閥,已獲得兩項國家專利,填補了國內空白。
當冷凝水進入下閥腔時,輔助閥的浮球隨液位上升,浮球關閉進汽管孔。冷凝水通過進水導管上升到主閥腔,倒鬥靠自重下落,帶動閥芯打開主閥,排出冷凝水。當輔助閥腔內的凝結水液位下降時,浮球隨液位下降,輔助閥開啟。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內的倒鬥,倒鬥產生向上的浮力,帶動閥芯關閉主閥。當輔助閥腔中的冷凝水液位再次上升時,下壹個循環再次開始,排水中斷。
二、熱靜電阱
這種疏水閥利用蒸汽和冷凝水的溫差引起感溫元件的變形或膨脹來驅動閥芯開啟和關閉閥門。熱靜阱的過冷度比較大,壹般在15度到40度之間。可以利用冷凝水中的部分顯熱,閥前壹直有高溫冷凝水,所以沒有蒸汽泄漏,節能效果顯著。是蒸汽管道、伴熱管道、小型加熱設備、采暖設備、溫度要求低的小型加熱設備最理想的疏水閥。
恒溫疏水閥有隔膜型、波紋管型和雙金屬型。
1,隔膜疏水閥:
膜片疏水閥的主要作用元件是金屬膜片,膜片內裝有汽化溫度低於水飽和溫度的液體。有兩種選擇:閥門開啟溫度低於飽和溫度15℃和30℃。膜片疏水閥反應特別靈敏,不怕凍,體積小,耐過熱,可以安裝在任何位置。背壓率大於80%,可排出不凝性氣體。膜盒牢固,使用壽命長,維護方便,適用範圍廣。
裝置剛啟動時,管道內出現低溫冷凝水,膠囊內液體處於冷凝狀態,閥門處於開啟位置。當冷凝水的溫度逐漸升高時,隔膜盒內的液體開始蒸發,隔膜盒內的壓力上升,隔膜帶動閥芯向關閉方向運動。在冷凝水達到飽和溫度之前,疏水閥開始關閉。膜盒隨著蒸汽溫度的變化控制閥門開關,起到阻汽排水的作用。
2、波紋管疏水閥:
波紋管疏水閥閥芯內的不銹鋼波紋管內裝有汽化溫度低於水飽和溫度的液體。閥門開關由蒸汽溫度的變化來控制。閥門配有調節螺栓,可以根據需要調節使用溫度。過冷度的調節範圍壹般低於飽和溫度15℃-40℃。背壓率70%以上,不怕凍,體積小,可安裝在任何位置,不會排出冷凝氣體,使用壽命長。
當裝置啟動時,管道內出現冷卻冷凝液,波紋管內的液體處於冷凝狀態,閥芯在彈簧的彈力作用下處於開啟位置。當冷凝水溫度逐漸升高時,波紋管內填充的液體開始蒸發膨脹,內部壓力增大,閥芯變形伸長,帶動閥芯向關閉方向運動。在冷凝水達到飽和溫度之前,疏水閥開始關閉,隨著蒸汽溫度的變化控制閥門開關,以阻斷蒸汽和排水。
3、雙金屬陷阱:
雙金屬蒸汽疏水閥的主要部件是雙金屬感溫元件,它隨著蒸汽溫度的上升和下降而受熱變形推動閥芯開啟和關閉閥門。雙金屬片疏水閥配有調節螺栓,可以根據需要調節使用溫度。過冷度的調節範圍壹般低於飽和溫度15℃-30℃,背壓率大於70%。能排出不凝性氣體,不怕凍,體積小,能抗水錘和高壓,可安裝在任何位置。雙金屬疲勞,需要經常調整。
當裝置剛啟動時,管道內出現低溫冷凝水,雙金屬片呈扁平狀,閥芯在彈簧彈力的作用下處於開啟位置。當冷凝水溫度逐漸升高時,雙金屬感溫元件開始彎曲變形,將閥芯推向關閉位置。在冷凝液達到飽和溫度之前,疏水閥開始關閉。雙金屬隨著蒸汽溫度的變化控制閥門開關,以阻斷蒸汽和排水。
三、火力發電陷阱
這種疏水閥是根據相變原理,依靠蒸汽和冷凝水通過時速度和體積變化的不同熱力學原理,使閥板產生上下不同的壓力差,帶動閥板開啟和關閉閥門。因為熱力疏水閥的工作動力來自蒸汽,所以蒸汽浪費比較大。結構簡單,抗水沖擊,最大回退50%,噪音大,閥門工作頻繁,使用壽命短。
熱動力疏水閥包括熱動力(盤式)、脈沖式和孔板式。
1,熱功率阱:
熱力疏水閥內有壹個活動閥板,它既是壹個敏感部件,又是壹個動作執行部件。根據蒸汽和冷凝水通過時速度和體積變化的不同熱力學原理,在閥板上下產生不同的壓力差,驅動閥板開啟和關閉閥門。漏汽率3%,過冷度8℃-15℃。
當裝置啟動時,管道內出現冷卻冷凝水,冷凝水被工作壓力推開閥板,迅速排出。當冷凝水排出時,蒸汽也隨之排出。由於蒸汽的體積和流量大於冷凝水,閥板會產生上下壓差,在蒸汽流量的吸力下閥板會迅速關閉。閥板關閉時,閥板受到來自兩側的壓力,閥板下面的應力面積小於上面的應力面積。因為疏水閥蒸汽室內的壓力來自蒸汽壓力,所以上面的閥板受力大於下面,閥板關閉嚴密。當疏水器室中的蒸汽冷卻成冷凝水時,蒸汽室中的壓力消失。冷凝水被工作壓力推開閥板,冷凝水繼續排出,循環,間歇排放。
2.盤式蒸汽絕緣疏水閥:
碟式蒸汽保溫疏水閥的工作原理和熱力疏水閥壹樣,都是在熱力疏水閥的蒸汽室外面加壹層外殼。殼體的內腔與蒸汽管道連通,疏水閥的主蒸汽室由管道本身的蒸汽保溫。使主蒸汽室溫度難以冷卻,保持蒸汽壓力,嚴密關閉疏水閥。當管道產生冷凝水時,疏水閥外殼冷卻,疏水閥開始排水;如果過熱蒸汽管道上沒有冷凝水,疏水閥不會打開,工作質量高。閥體由合金鋼制成,閥芯由硬質合金制成。這種閥門的最高允許溫度為550℃,經久耐用,使用壽命長。它是高壓高溫過熱蒸汽的專用疏水閥。
3、脈沖陷阱:
脈沖疏水閥有兩個孔板,根據蒸汽壓降的變化來調節閥門開關。即使閥門完全關閉,進出口也是通過第壹、第二小孔連通,始終處於不完全關閉狀態,蒸汽不斷溢出,導致大量蒸汽泄漏。這種疏水閥工作頻率高,磨損嚴重,使用壽命短。體積小,水阻,能排出飽和溫度的空氣和水,接近連續排水,最大背壓25%,所以用戶少。
4、孔板疏水閥:
孔板疏水閥是根據不同的排量選擇不同直徑的孔板,從而控制排量。結構簡單,選擇不當會導致排水不暢或大量蒸汽運行,不適用於間歇生產的蒸汽設備或冷凝水波動較大的蒸汽設備。
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