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[摘 要]本文主要介绍三个方面的内容:1.疏水阀的设置 2.疏水阀的分类、特点及选用原则3.疏水阀的管道设计
[关键词]疏水阀 分类 管道安装
中图分类号:TM121.1.3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)46-0057-01
疏水阀是排除蒸汽加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体,且不漏出汽的一种阻汽排水的自动阀门。由于疏水阀具有阻汽排水的作用,可以蒸汽加热设备均匀给热,充分利用蒸汽潜热提高热效率;可防止凝结水对设备的腐蚀,并可防止蒸汽管道中发生水锤,震动,结冰胀裂等现象。
一、疏水阀的设置
蒸汽管道或蒸汽加热设备时遇到下列情况均须设置疏水阀:
1.饱和蒸汽管道的末端或最低点,蒸汽伴热管的末端;
2.蒸汽系统的减压阀前,调节阀前;
3.蒸汽分水器及蒸汽加热设备等下部;
4.经常处于热备用状态的设备进气管的最低点;
5.扩容器的下部,分汽缸(蒸汽分配管)的下部及水平安装的波形补偿器的波峰下部。
二、疏水阀的分类、主要特征及选用原则
2.1 疏水阀的分类
疏水阀的种类很多,性能各有不同。疏水阀要能识别蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水的作用。识别蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。按照这三个原理疏水阀主要分为三类:机械型、热静力型、热动力型。
2.1.1机械型疏水阀也称浮子型疏水阀,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位的变化,是浮子(球状或桶装)升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水的目的。机械疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备内不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。机械型疏水阀有自由浮球式,杠杆浮球式,浮桶式,倒吊桶式等;
2.1.2热静力型疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温度差引起感温原件的变型或膨胀带动阀芯启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度较大,一般过冷度为15°到40°,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水无蒸汽泄漏,节能效果显著。热静力型疏水阀有波纹管式,蒸汽压力式或平衡压力式,双金属片式,液体膨胀式等;
2.1.3热动力型疏水阀是根据相变原理,靠蒸汽和凝结水通过时流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽,因此蒸汽浪费较大。热动力型疏水阀分为圆盘式,脉冲式,迷宫式或微孔式等。
2.2 疏水阀的选用原则
蒸汽在输送、汽水分离、加热、干燥、保温、伴热等工艺过程中,为保证各种设备工艺所需的温度热量,及时排出凝结
阻止蒸汽泄漏,必须安装疏水阀。对于疏水阀的选型,要求灵敏度高,准确无误的阻汽排水,不泄漏蒸汽,能提高蒸汽利用率,工作性能可靠,背压度高,使用寿命长,维修方便等条件。疏水阀选用原则:
2.2.1首先要根据使用条件喝安装位置,参照各用疏水阀的技术性能,根据阀前阀后的工作压差喝凝结水量,选用最为合适的疏水阀;
2.2.2应选择优质疏水阀,期使用寿命不小于8000h,漏汽率不大于3%;
2.2.3如果要求设备有最快的加热速度,加热温度控制严,且保持在加热设备中不能积存凝结水,则应选择能排饱和水的机械型疏水阀;
2.2.4如加热设备有较大的受热面积,并不要求尽快加热,加热温度要求不严,且要求积存一定量的凝结水时,选用热静力型疏水阀;
2.2.5凝结水负荷变动到低于额定最大排水量的15%时,不应选用孔板式疏水阀;
2.2.6在凝结水一经形成后必须立即排除的情况下,不宜选用孔板式疏水阀,不能选用热静力型波纹管式疏水阀,因两者均要求一定的过冷度(约1.7~5.6°C);
2.2.7间歇操作的室内蒸汽加热设备或管道,可选用倒吊桶式疏水阀;
(1)疏水阀安装在位置低于加热设备时,可选任何型式的疏水阀。
(2)疏水阀安装位置高于加热设备时,不可选用浮筒式,可选双金属式疏水阀。
(3)疏水阀安装位置与加热设备基本一致时,可选用浮筒式、热动力式和可调恒温疏水阀。
2.2.8疏水阀疏出的凝结水管道位置高于加热设备时,应选背压率高的疏水阀,如自由浮球式,可调恒温疏水阀。
三、疏水阀的管道设计
3.1 疏水阀的安装
疏水阀的安装应符合下列要求:
(1)热动力式疏水阀应安装在水平管道上;
(2)浮球式疏水阀必须水平安装,布置在室外时,应采取必要的防冻措施;
(3)双金属片式疏水阀可水平安装或直立安装;
(4)脉冲式疏水阀宜安装在水平管道上,阀盖朝上;
(5)倒吊桶式疏水阀应水平安装;
(6)凝结水回收系统主管高于疏水阀时,应该疏水阀后设止回阀(热动力疏水阀除外);
(7)疏水阀安装时,阀体上流向箭头必须与凝结水流向一致;
3.2 疏水阀的入口管
(1)疏水阀的入口管不应设在加热设备的最低点,这样凝结水不会在设备内聚积,对于蒸汽管疏水,应从管底部接至疏水阀;
(2)对于恒温型疏水阀为得到动作需要的温度差,应有一定的过冷度,应在疏水阀前留1m的不保温管道;在寒冷环境中,如果由于停车或间断操作而有冻结现象,或需要对人体采取保护措施情况下,凝结水管道可适当设绝热层或保护层;
(3)从凝结水出口至疏水阀入口管段应尽量短,且使凝结水自然流进疏水阀,如为水平铺设,则应坡向疏水阀;
3.3疏水阀的出口管
(1)为使疏水阀的出口管段尽量减少背压,故管径要大而短,少弯曲,尽量减少向上的立管,管径安气-液相混合计算,一般比所选疏水阀口径大1~2倍;
(2)如出口管有向上垂直管路时,在阀后应设止回阀。有止回阀功能的可不设,如热动力式疏水阀;
(3)疏水阀后凝结水管的抬升高度是根据疏水阀在最低入口压力时所能提供的客服疏水阻力,凝结水管的压力降和凝结水回收设备的操作压力来确定;
3.4疏水阀一般不设旁路,对于排气性不好的疏水阀,若要排污,可使用排净阀,如必须设旁路时,旁路应与疏水阀平行或在上部安装,并应保证旁路不漏气。
3.5为保证凝结水畅通,各支管與集合管相接应采用顺流,由管道上方45°斜接。
3.6凝结水集合管应坡向回收设备方向,为了不增加静压和防止水锤现象的产生,集合管不宜向上抬升,应在地面集合,在进入凝结水总管上方加止回阀。
四、疏水阀管道的典型布置:
疏水阀管道的典型布置示意如附图八(a)(b)所示:
五、结论
疏水阀在整个蒸汽系统中被认为是个小配件,但对系统工作和经济运行影响很大,只有充分重视疏水阀在生产上的重要作用。勤检修,使疏水阀处在良好的工作状态下才能保证达到最佳节能效果和提高经济益。
参考文献
[1] 压力管道设计及工程实例 化学工业出版社 宋苛苛主编
[2] 石油化工装置工艺管道安装设计手册 中国石化出版社
[3] 化工工艺设计手册 化学工业出版社
[关键词]疏水阀 分类 管道安装
中图分类号:TM121.1.3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)46-0057-01
疏水阀是排除蒸汽加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体,且不漏出汽的一种阻汽排水的自动阀门。由于疏水阀具有阻汽排水的作用,可以蒸汽加热设备均匀给热,充分利用蒸汽潜热提高热效率;可防止凝结水对设备的腐蚀,并可防止蒸汽管道中发生水锤,震动,结冰胀裂等现象。
一、疏水阀的设置
蒸汽管道或蒸汽加热设备时遇到下列情况均须设置疏水阀:
1.饱和蒸汽管道的末端或最低点,蒸汽伴热管的末端;
2.蒸汽系统的减压阀前,调节阀前;
3.蒸汽分水器及蒸汽加热设备等下部;
4.经常处于热备用状态的设备进气管的最低点;
5.扩容器的下部,分汽缸(蒸汽分配管)的下部及水平安装的波形补偿器的波峰下部。
二、疏水阀的分类、主要特征及选用原则
2.1 疏水阀的分类
疏水阀的种类很多,性能各有不同。疏水阀要能识别蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水的作用。识别蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。按照这三个原理疏水阀主要分为三类:机械型、热静力型、热动力型。
2.1.1机械型疏水阀也称浮子型疏水阀,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位的变化,是浮子(球状或桶装)升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水的目的。机械疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备内不存水,能使加热设备达到最佳换热效率。机械型疏水阀有自由浮球式,杠杆浮球式,浮桶式,倒吊桶式等;
2.1.2热静力型疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温度差引起感温原件的变型或膨胀带动阀芯启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度较大,一般过冷度为15°到40°,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水无蒸汽泄漏,节能效果显著。热静力型疏水阀有波纹管式,蒸汽压力式或平衡压力式,双金属片式,液体膨胀式等;
2.1.3热动力型疏水阀是根据相变原理,靠蒸汽和凝结水通过时流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽,因此蒸汽浪费较大。热动力型疏水阀分为圆盘式,脉冲式,迷宫式或微孔式等。
2.2 疏水阀的选用原则
蒸汽在输送、汽水分离、加热、干燥、保温、伴热等工艺过程中,为保证各种设备工艺所需的温度热量,及时排出凝结
阻止蒸汽泄漏,必须安装疏水阀。对于疏水阀的选型,要求灵敏度高,准确无误的阻汽排水,不泄漏蒸汽,能提高蒸汽利用率,工作性能可靠,背压度高,使用寿命长,维修方便等条件。疏水阀选用原则:
2.2.1首先要根据使用条件喝安装位置,参照各用疏水阀的技术性能,根据阀前阀后的工作压差喝凝结水量,选用最为合适的疏水阀;
2.2.2应选择优质疏水阀,期使用寿命不小于8000h,漏汽率不大于3%;
2.2.3如果要求设备有最快的加热速度,加热温度控制严,且保持在加热设备中不能积存凝结水,则应选择能排饱和水的机械型疏水阀;
2.2.4如加热设备有较大的受热面积,并不要求尽快加热,加热温度要求不严,且要求积存一定量的凝结水时,选用热静力型疏水阀;
2.2.5凝结水负荷变动到低于额定最大排水量的15%时,不应选用孔板式疏水阀;
2.2.6在凝结水一经形成后必须立即排除的情况下,不宜选用孔板式疏水阀,不能选用热静力型波纹管式疏水阀,因两者均要求一定的过冷度(约1.7~5.6°C);
2.2.7间歇操作的室内蒸汽加热设备或管道,可选用倒吊桶式疏水阀;
(1)疏水阀安装在位置低于加热设备时,可选任何型式的疏水阀。
(2)疏水阀安装位置高于加热设备时,不可选用浮筒式,可选双金属式疏水阀。
(3)疏水阀安装位置与加热设备基本一致时,可选用浮筒式、热动力式和可调恒温疏水阀。
2.2.8疏水阀疏出的凝结水管道位置高于加热设备时,应选背压率高的疏水阀,如自由浮球式,可调恒温疏水阀。
三、疏水阀的管道设计
3.1 疏水阀的安装
疏水阀的安装应符合下列要求:
(1)热动力式疏水阀应安装在水平管道上;
(2)浮球式疏水阀必须水平安装,布置在室外时,应采取必要的防冻措施;
(3)双金属片式疏水阀可水平安装或直立安装;
(4)脉冲式疏水阀宜安装在水平管道上,阀盖朝上;
(5)倒吊桶式疏水阀应水平安装;
(6)凝结水回收系统主管高于疏水阀时,应该疏水阀后设止回阀(热动力疏水阀除外);
(7)疏水阀安装时,阀体上流向箭头必须与凝结水流向一致;
3.2 疏水阀的入口管
(1)疏水阀的入口管不应设在加热设备的最低点,这样凝结水不会在设备内聚积,对于蒸汽管疏水,应从管底部接至疏水阀;
(2)对于恒温型疏水阀为得到动作需要的温度差,应有一定的过冷度,应在疏水阀前留1m的不保温管道;在寒冷环境中,如果由于停车或间断操作而有冻结现象,或需要对人体采取保护措施情况下,凝结水管道可适当设绝热层或保护层;
(3)从凝结水出口至疏水阀入口管段应尽量短,且使凝结水自然流进疏水阀,如为水平铺设,则应坡向疏水阀;
3.3疏水阀的出口管
(1)为使疏水阀的出口管段尽量减少背压,故管径要大而短,少弯曲,尽量减少向上的立管,管径安气-液相混合计算,一般比所选疏水阀口径大1~2倍;
(2)如出口管有向上垂直管路时,在阀后应设止回阀。有止回阀功能的可不设,如热动力式疏水阀;
(3)疏水阀后凝结水管的抬升高度是根据疏水阀在最低入口压力时所能提供的客服疏水阻力,凝结水管的压力降和凝结水回收设备的操作压力来确定;
3.4疏水阀一般不设旁路,对于排气性不好的疏水阀,若要排污,可使用排净阀,如必须设旁路时,旁路应与疏水阀平行或在上部安装,并应保证旁路不漏气。
3.5为保证凝结水畅通,各支管與集合管相接应采用顺流,由管道上方45°斜接。
3.6凝结水集合管应坡向回收设备方向,为了不增加静压和防止水锤现象的产生,集合管不宜向上抬升,应在地面集合,在进入凝结水总管上方加止回阀。
四、疏水阀管道的典型布置:
疏水阀管道的典型布置示意如附图八(a)(b)所示:
五、结论
疏水阀在整个蒸汽系统中被认为是个小配件,但对系统工作和经济运行影响很大,只有充分重视疏水阀在生产上的重要作用。勤检修,使疏水阀处在良好的工作状态下才能保证达到最佳节能效果和提高经济益。
参考文献
[1] 压力管道设计及工程实例 化学工业出版社 宋苛苛主编
[2] 石油化工装置工艺管道安装设计手册 中国石化出版社
[3] 化工工艺设计手册 化学工业出版社