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蒸汽疏水閥選型時(shí),一般應(yīng)具備以下條件:能準(zhǔn)確排除凝結(jié)水,可有效防止蒸汽泄漏;具備排空氣能力;有利于提高蒸汽利用率;耐用性能優(yōu)良;背壓容許范圍大;便于維修。
各類疏水閥均非萬能,為正確選型與安裝,應(yīng)充分考慮蒸汽使用設(shè)備的構(gòu)造與種類、使用條件與目的,以及配套安裝情況。選型時(shí)須注意以下條件:
★蒸汽疏水閥的形式(工作特性);
★蒸汽疏水閥的容量(排放量);
★蒸汽疏水閥的最高使用(工作〕壓力;
★蒸汽疏水閥的最高使用(工作〉溫度;
★常態(tài)下蒸汽疏水閥的進(jìn)口壓力;
★常態(tài)下蒸汽疏水閥的出口壓力(背壓);
★蒸汽疏水閥閥體的材料;
★蒸汽疏水閥的連接管徑(配管尺寸);
★蒸汽疏水閥的進(jìn)出口的連接方式。
在一些基本條件確定后,我們只需知道以下幾點(diǎn),便可根據(jù)產(chǎn)品樣本選擇出具體的疏水閥型號(hào)。
★凝結(jié)水負(fù)荷,kg/h;
★選用的安全系數(shù);
★疏水閥進(jìn)、出口的壓差;
★最大允許壓力,Mpa。
所謂蒸汽疏水閥的凝結(jié)水負(fù)荷,即凝結(jié)水的排放能力,通常以每小時(shí)的最大排放量(kg/h或t/h)表示,也可稱為最大排水能力。即使所選疏水閥型式最適合蒸汽使用設(shè)備,若排水量不足,設(shè)備可能無法充分運(yùn)轉(zhuǎn),其效率也難以提升;反之,排水量過大則經(jīng)濟(jì)性較差。因此,疏水閥的排水量應(yīng)與蒸汽使用設(shè)備的容量相匹配(即設(shè)備的蒸汽消耗量,亦即凝結(jié)水的產(chǎn)生量)。一般情況下,可通過以下三種方式確定疏水閥的凝結(jié)水負(fù)荷:
★疏水閥前端的蒸汽使用設(shè)備或裝置,其容量(蒸汽消耗量〕都會(huì)由生產(chǎn)廠標(biāo)明的。例如生產(chǎn)廠標(biāo)明:“熱交換器的容量(最大蒸汽流量)為t/h”時(shí),我們即可以判斷該設(shè)備的蒸汽消耗量為: 凝結(jié)水產(chǎn)生量(蒸汽凝結(jié)量=蒸汽消耗量(kg/h)
★通過計(jì)算求出凝結(jié)水產(chǎn)生量,用戶可根據(jù)蒸汽使用設(shè)備的具體情況,選擇合適的計(jì)算公式。
★通過實(shí)測求出凝結(jié)水產(chǎn)生量,在許多場合下,實(shí)測比利用公式計(jì)算更好。圖7就是使用凝結(jié)水簡易測定裝置,在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),實(shí)際測定凝結(jié)水產(chǎn)生量的情況。

在進(jìn)行疏水閥選型時(shí),還需考慮疏水閥的安全系數(shù),即“安全率”。所謂“安全率”,是指在確定蒸汽疏水閥容量時(shí),考慮到蒸汽使用設(shè)備實(shí)際凝結(jié)水量與標(biāo)稱容量可能存在誤差,為保障疏水閥正常工作而預(yù)留的安全裕度。安全率一般取2~3,表5列出了幾種常用用汽設(shè)備的安全率。

為什么在選擇蒸汽疏水閥時(shí)要有安全率呢?這是因?yàn)椋?nbsp;
★蒸汽疏水閥的容量是指連續(xù)排放凝結(jié)水時(shí)的排放量,而幾乎所有的蒸汽疏水閥在實(shí)際工作時(shí)都是間斷排放的。
★蒸汽使用設(shè)備的容量是指設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的凝結(jié)水產(chǎn)生量,而在設(shè)備啟動(dòng)初期,凝結(jié)水的產(chǎn)生量要比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的大得多。
蒸汽疏水閥的容量=蒸汽使用設(shè)備的容量(凝結(jié)水產(chǎn)生量)×安全率
所謂疏水閥的“壓差”,如圖8所示,是指蒸汽疏水閥進(jìn)口壓力(P?)與出口壓力(P?)之差。疏水閥必須能在該壓差下正常工作。
需注意,“進(jìn)口壓力”是指蒸汽疏水閥進(jìn)口端的壓力(即圖8中位置1的壓力),而非通往蒸汽使用設(shè)備的進(jìn)口壓力。兩者在實(shí)際應(yīng)用中容易混淆——由于蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部存在各種阻力與散熱損失,部分蒸汽凝結(jié)為水,因此疏水閥進(jìn)口端壓力P?通常低于蒸汽使用設(shè)備前端的蒸汽壓力。

在進(jìn)行疏水閥選型時(shí),若已知蒸汽進(jìn)口壓力及疏水閥出口壓力(背壓),即可計(jì)算疏水閥壓差。利用壓差,可依據(jù)疏水閥排量圖查得該工況下的實(shí)際排水量,判斷是否符合設(shè)計(jì)要求,從而進(jìn)一步確定疏水閥型號(hào)。
例如:某盤管加熱器采用飽和蒸汽,設(shè)計(jì)壓力為0.8MPa,疏水閥進(jìn)口壓力為0.6MPa,出口壓力為0(表壓,即凝結(jié)水直接排入大氣),盤管加熱器的凝結(jié)水產(chǎn)生量(實(shí)際凝結(jié)水負(fù)荷)為900kg/h,需選擇合適的疏水閥。
根據(jù)以上條件,查前節(jié)《蒸汽疏水閥選用安全率推薦表》可知盤管加熱器的安全系數(shù)為2,由此可得疏水閥在壓差為0.6MPa(進(jìn)口壓力-出口壓力)下的排水量應(yīng)為900×2=1800kg/h。查閱紅峰產(chǎn)品選型手冊,對照疏水閥排水量圖,可確定J7N-8型疏水閥滿足要求。
圖9為J7N-8型疏水閥的排量-壓差圖。圖中橫坐標(biāo)為壓差,找到0.6MPa對應(yīng)點(diǎn)(紅圈),豎直向上交于0.6MPa曲線(-8表示該閥最大工作壓差為0.8MPa),從交點(diǎn)(藍(lán)圈)水平引至左側(cè)縱坐標(biāo)排量線,所得交點(diǎn)(綠圈)即為J7N-8型疏水閥在壓差0.6MPa時(shí)的排水量,約1800kg/h,符合選型要求。因此,J7N-8型浮球式疏水閥為該設(shè)備的合理選型。

重要提示:
在選型中,當(dāng)疏水閥的出口壓力(背壓)越高時(shí),蒸汽疏水閥的工作壓差就越低,凝結(jié)水的排放量也相應(yīng)減少。當(dāng)背壓超過一定限度、工作壓差過小時(shí),部分類型的蒸汽疏水閥可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的無法關(guān)閥現(xiàn)象,導(dǎo)致疏水閥失效。當(dāng)背壓為真空時(shí),蒸汽疏水閥的工作壓差為P?+P?。
當(dāng)疏水閥出口壓力(背壓)大于進(jìn)口(入口)壓力時(shí),疏水閥將無法正常工作(見圖10)。此類工況應(yīng)選用泵式疏水閥完成疏水任務(wù),相關(guān)產(chǎn)品詳見紅峰《凝結(jié)水回收系統(tǒng)——汽/氣動(dòng)力機(jī)械泵》樣本。

是指在給定溫度下疏水閥殼體能夠持久承受的最高壓力。這個(gè)壓力可以是系統(tǒng)最大壓力,也可以是設(shè)計(jì)壓力;在進(jìn)行疏水閥產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),最大允許壓力與所選疏水閥殼體的材質(zhì)有關(guān)。
蒸汽疏水閥是排除蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)中蒸汽輸送管和蒸汽使用裝置中的凝結(jié)水的自動(dòng)閥門,下面就蒸汽疏水閥的使用場合(目的〉進(jìn)行闡述。
? 通汽時(shí)把蒸汽輸送管加熱至蒸汽溫度時(shí)所產(chǎn)生的凝結(jié)水。
? 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),因蒸汽輸送管向大氣散熱而產(chǎn)生的凝結(jié)水。
? 由于來自鍋爐的蒸汽中攜帶的凝結(jié)水,流入蒸汽輸送管中。
關(guān)于蒸汽輸送管在初始通汽及正常運(yùn)行過程中產(chǎn)生的凝結(jié)水量,可參照紅峰疏水閥樣本中“凝結(jié)水量的計(jì)算與疏水閥配管”相關(guān)內(nèi)容。通常情況下,蒸汽輸送管每隔30~50m應(yīng)安裝一臺(tái)蒸汽疏水閥,疏水閥排水能力宜為70~120kg/h。
若蒸汽輸送管內(nèi)的凝結(jié)水未能及時(shí)排出,可能引發(fā)水擊(即水錘現(xiàn)象)、腐蝕及侵蝕等問題。冬季運(yùn)行時(shí),為防止凍結(jié)事故,及時(shí)排除凝結(jié)水同樣至關(guān)重要。
蒸汽設(shè)備從停機(jī)狀態(tài)恢復(fù)送汽時(shí),配管系統(tǒng)較易產(chǎn)生水擊;運(yùn)行中,自動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉后再次開啟供汽時(shí),若配管存在彎曲或凹陷部位,亦易誘發(fā)水擊。所謂水擊,是指配管中發(fā)生類似錘擊管道的聲響現(xiàn)象。圖11示意了水擊形成的過程。

? 由于管道下垂,管底容易積蓄凝結(jié)水。
? 凝結(jié)水逐漸增多,受高速蒸汽的推動(dòng)形成流動(dòng)的波峰也逐漸增高。
? 最終凝結(jié)水成活塞狀而充滿管道,并在高速蒸汽的推動(dòng)下,其流動(dòng)速度增大。
? 當(dāng)水柱到達(dá)管道的轉(zhuǎn)彎處或閥門處,就會(huì)對其產(chǎn)生激烈的沖擊,同時(shí)給配管系統(tǒng)帶來振動(dòng),并發(fā)出噪聲。這樣管道連接處會(huì)產(chǎn)生松動(dòng),發(fā)生漏汽現(xiàn)象,甚至有時(shí)會(huì)給閥門、配管、裝置等帶來損傷。
為了防止水擊,應(yīng)注意下述幾點(diǎn):
? 供氣時(shí)應(yīng)慢慢打開供氣閥。
? 蒸汽輸送管的中途及末端的閥門應(yīng)全開。特別是在豎管的前面必須安裝閥門,并處于全開狀態(tài)。
? 在管線的彎曲處和凹處應(yīng)設(shè)置蒸汽疏水閥
? 裝置出口處的旁通閥應(yīng)開啟。
? 蒸汽支管向主蒸汽管取汽時(shí),原則上蒸汽支管應(yīng)設(shè)置在主蒸汽管的上部搭接(見圖12〕。

綜上所述,及時(shí)排除蒸汽輸送管內(nèi)的凝結(jié)水,對于保證用汽設(shè)備獲得干飽和蒸汽、以及蒸汽輸送管的維護(hù)保養(yǎng)均十分重要。關(guān)于蒸汽輸送管排水管的連接與設(shè)置,如需進(jìn)一步咨詢,請與甘肅紅峰機(jī)械有限責(zé)任公司銷售代表或技術(shù)人員聯(lián)系。
對于蒸汽使用設(shè)備,凝結(jié)水的排除至關(guān)重要。蒸汽使用設(shè)備的主要目的是將蒸汽的熱量有效傳遞給被加熱物以實(shí)現(xiàn)加熱。因此,在蒸汽容器的蒸汽空間中,只有完全充滿蒸汽時(shí),才能發(fā)揮最大的熱輸出能力。若蒸汽容器內(nèi)產(chǎn)生凝結(jié)水滯留,將減少有效傳熱面積,導(dǎo)致熱輸出能力下降,從而影響被加熱物獲得所需熱量,可能給生產(chǎn)帶來不利影響。
為使蒸汽使用設(shè)備保持較高的熱輸出能力,應(yīng)迅速排除設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水,以保持蒸汽容器內(nèi)經(jīng)常處于充滿蒸汽的狀態(tài),為此需安裝蒸汽疏水閥。
蒸汽使用設(shè)備安裝疏水閥時(shí),安裝原則為“一臺(tái)設(shè)備安裝一臺(tái)疏水閥”,該方式稱為“單元疏水系統(tǒng)”(見圖13)。安裝時(shí),排水點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于蒸汽容器的最底部,疏水閥應(yīng)安裝于低于排水點(diǎn)的位置,并與旁通管配套組裝,且兩者安裝于同一水平面上。

蒸汽伴熱線(主蒸汽管疏水): 在大多數(shù)伴熱應(yīng)用及主蒸汽管疏水中,流入疏水閥的凝結(jié)水量較少,選用較小規(guī)格的疏水閥即可滿足要求。
工藝設(shè)備(裝置): 不同使用要求(包括壓力穩(wěn)定或變壓)應(yīng)選用不同類型的疏水閥,安全系數(shù)的選擇取決于用汽設(shè)備的類型及蒸汽壓力,具體詳見前節(jié)“安全系數(shù)”相關(guān)內(nèi)容。
客戶在具體選型時(shí)如有疑問,可向甘肅紅峰機(jī)械有限責(zé)任公司的銷售代表或技術(shù)人員尋求幫助。這是公司系統(tǒng)化疏水服務(wù)的重要組成部分。銷售代表經(jīng)過系統(tǒng)的工廠培訓(xùn)和豐富的現(xiàn)場實(shí)踐,可協(xié)助客戶解決疏水方面的常規(guī)性問題。在銷售代表背后,公司的疏水專家團(tuán)隊(duì)將為特殊困難或非常規(guī)需求提供技術(shù)支持。

★針對產(chǎn)品需求給出具體的產(chǎn)品型號(hào)。
★給出連接口徑與連接方式。如果要求法蘭連接,請給出詳細(xì)的法蘭類型及標(biāo)準(zhǔn)(可根據(jù)用戶需求提供GB、JB、ASME/ANSI、JIS、BS等標(biāo)準(zhǔn)〉。
★給出可能遇到的最大工作壓力或設(shè)計(jì)壓力。
★指明所需配件。
★指明所要求的閥體材質(zhì)等。
說明:客戶在訂購產(chǎn)品時(shí),如果是法蘭連接,在客戶對法蘭及法蘭密封面型式不作特殊說明的情況下,均按 GB/T制造。