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蒸汽疏水閥講座

蒸汽疏水閥是用于蒸汽供熱設(shè)備和蒸汽管道上，能自動(dòng)地排除蒸汽使用設(shè)備和管道中的冷凝水、空氣及其它不可凝結(jié)的氣體，并能防止蒸汽泄漏的自動(dòng)閥門。蒸汽廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活設(shè)施中，無論在蒸汽的輸送管道系統(tǒng)，還是利用蒸汽來進(jìn)行加熱、干燥、保溫、消毒、蒸煮、濃縮、換熱、采暖、空調(diào)等工藝，過程中所產(chǎn)生的冷凝水都需要通過蒸汽疏水閥排除，而不允許蒸汽泄漏。蒸汽疏水閥性能的優(yōu)劣，對于蒸汽系統(tǒng)的正常運(yùn)行，用汽設(shè)備熱效率的提高及能源的合理利用等方面具有至關(guān)重要的作用。

特別是在煤、石油及天然氣等一次能源日益減少的情況下，世界各國政府都將節(jié)約能源和開發(fā)新能源作為重要的國策。而蒸汽疏水閥在蒸汽使用系統(tǒng)的節(jié)能方面起著不可忽視的關(guān)鍵作用。 據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前全國蒸汽疏水閥擁有量約為500萬臺(tái)，大約有75%的產(chǎn)品達(dá)不到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)漏汽量小于3%的要求，其泄漏率大都在10%左右，這樣一臺(tái)蒸汽疏水閥就要浪費(fèi) 4.44噸標(biāo)煤，全國正在使用的達(dá)不到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的疏水閥就要浪費(fèi)1432.33萬噸標(biāo)煤。這是一筆相當(dāng)可觀的數(shù)字，由此可見蒸汽疏水閥的節(jié)能作用之大，及其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位之重要是不可等閑視之的。

隨著國外能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇和現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，對熱能充分利用的要求日益提高，蒸汽疏水閥的研究工作得到了廣泛的開展。上海川滬閥門有限公司作為蒸汽疏水閥研發(fā)的領(lǐng)先者，自1978年開始生產(chǎn)和銷售蒸汽疏水閥，是國內(nèi)高品質(zhì)閥門制造商。我公司產(chǎn)品系列品種齊全，廣泛應(yīng)用于蒸汽系統(tǒng)，

一、蒸汽疏水閥的概述
1、什么叫蒸汽疏水閥？
蒸汽疏水閥就是在需要蒸汽的裝置上，設(shè)計(jì)一種能夠自動(dòng)將冷凝水、空氣和不凝性氣體排出蒸汽系統(tǒng)，并能夠阻止蒸汽排出的裝置。
2、蒸汽疏水閥的重要的功能： （1）能迅速排除產(chǎn)生的凝結(jié)水；（2）防止蒸汽泄漏；（3）排除空氣及其它不可凝氣體。
3、用汽設(shè)備排除凝結(jié)水和空氣的必要性：
（1）防止水擊：若蒸汽管路中有凝結(jié)水，在高速流動(dòng)的蒸汽的推動(dòng)下，使凝結(jié)水在管壁和閥門及蒸汽使用設(shè)備上進(jìn)行強(qiáng)烈的撞擊，從而造成管路轉(zhuǎn)彎處、閥門和用汽設(shè)備的損壞或破壞。
（2）防止降低蒸汽使用設(shè)備的效率：用汽設(shè)備（特別是間接加熱裝置），都是為了有效地利用蒸汽的潛熱。在這些裝置中滯留過多的凝結(jié)水與加熱面接觸，減少了加熱面積、上下加熱不均勻，從而使設(shè)備效率顯著降低。
（3）防止腐蝕蒸汽使用設(shè)備內(nèi)部：水和空氣中的氧與設(shè)備接觸，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使鐵銹蝕。
（4）防止蒸汽使用設(shè)備的損傷：由于蒸汽和水的溫度不同，設(shè)備內(nèi)的凝結(jié)水使用設(shè)備局部產(chǎn)生溫差，引起溫差應(yīng)力，從而使用設(shè)備破壞。
4、對蒸汽疏水閥的功能、節(jié)能措施、運(yùn)轉(zhuǎn)、保養(yǎng) 管理等方面的具體要求： （1）排除凝結(jié)水時(shí)不泄漏蒸汽；
（2）可以排除蒸汽系統(tǒng)中任何地方的全部凝結(jié)水；
（3）能同時(shí)排放空氣和凝結(jié)水；
（4）適用壓力范圍大；
（5）容易檢修和保養(yǎng)：結(jié)構(gòu)簡單、活動(dòng)部件少；
（6）實(shí)用性高：體積小、重量輕、壽命高、價(jià)格低且不因空氣和蒸汽而喪失排放能力。
5、蒸汽疏水閥術(shù)語與標(biāo)志 5.1 有關(guān)壓力的術(shù)語
5.1.1 高允許壓力
在給定溫度下蒸汽疏水閥殼體能夠持久承受的高壓力。
5.1.2 工作壓力
在工作條件下蒸汽疏水閥進(jìn)口端的壓力。
5.1.3 高工作壓力
在正確動(dòng)作條件下，蒸汽疏水閥進(jìn)口端的高壓力，它由制造廠給定。
5.1.4 低工作壓力
在正確動(dòng)作情況下，蒸汽疏水閥進(jìn)口端的低壓力。
5.1.5 工作背壓
在工作條件下，蒸汽疏水閥的出口端的壓力。

5.1.6 高工作背壓
在高工作壓力下，能正確動(dòng)作時(shí)蒸汽疏水閥出口端的高壓力。
5.1.7 背壓率
工作背壓與工作壓力的百分比。
5.1.8 高背壓率
高工作背壓與高工作壓力的百分比。
5.1.9 工作壓差
工作壓力與工作背壓的差值。
5.1.10 大壓差
工作壓力與工作背壓的大差值。
5.1.11 小壓差
工作壓力與工作背壓的小差值。
5.2 有關(guān)溫度的術(shù)語 5.2.1 工作溫度
在工作條件下蒸汽疏水閥進(jìn)口端的溫度。
5.2.2 高工作溫度
與高工作壓力相對應(yīng)的飽和溫度。
5.2.3 高允許溫度
在給定壓力下蒸汽疏水閥殼體能持久承受的高溫度。
5.2.4 開閥溫度
在排水溫度試驗(yàn)時(shí)，蒸汽疏水閥開啟時(shí)的進(jìn)口溫度。
5.2.5 關(guān)閥溫度
在排水溫度試驗(yàn)時(shí)，蒸汽疏水閥關(guān)閉時(shí)的進(jìn)口溫度。
5.2.6 排水溫度
蒸汽疏水閥能連續(xù)排放熱凝結(jié)水的溫度。
5.2.7 高排水溫度
在高工作壓力下蒸汽疏水閥能連續(xù)排放熱凝結(jié)水的溫度。
5.2.8 過冷度
凝結(jié)水溫度與相應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對值。
5.2.9 開閥過冷度
開閥溫度與相應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對值。
5.2.10 關(guān)閥過冷度
關(guān)閥溫度與相應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對值。
5.2.11 大過冷度
開閥過冷度中的大值。
5.2.12 小過冷度
關(guān)閥過冷度中的小值。

5.3 有關(guān)排量的術(shù)語 5.3.1 冷凝結(jié)水排量
在給定壓差和20℃條件下蒸汽疏水閥一小時(shí)內(nèi)能排出凝結(jié)水的大重量。
5.3.2 熱凝結(jié)水排量
在給定壓差和溫度下蒸汽疏水閥一小時(shí)內(nèi)能排出凝結(jié)水的大重量。
5.4 有關(guān)漏汽量和負(fù)荷率的術(shù)語
5.4.1 漏汽量
單位時(shí)間內(nèi)蒸汽疏水閥漏出新鮮蒸汽的量。
5.4.2 無負(fù)荷漏汽量
蒸汽疏水閥前處于完全飽和蒸汽條件下的漏汽量。
5.4.3 有負(fù)荷漏汽量
給定負(fù)荷率下蒸汽疏水閥的漏汽量。
5.4.4 無負(fù)荷漏汽率
無負(fù)荷漏汽量與相應(yīng)壓力下大熱凝結(jié)水排量的百分比。
5.4.5 有負(fù)荷漏汽率
有負(fù)荷漏汽量與試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)實(shí)際熱凝結(jié)水排量的百分比。
5.4.6 負(fù)荷率
試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)的實(shí)際熱凝結(jié)水排量與試驗(yàn)壓力下大熱凝結(jié)水排量的百分比。
5.5 標(biāo)志 5.5.1 標(biāo)志位置
5.5.1 .1 蒸汽疏工的標(biāo)志可設(shè)在閥體上，也可標(biāo)在標(biāo) 牌上，標(biāo)牌必須與閥體或閥蓋牢固固定。
5.5.1.2 標(biāo)志不得被覆蓋。
5.5.2 必須使用的標(biāo)志
a）產(chǎn)品型號(hào)； b）公稱尺寸； c）公稱壓力； d）制造廠名稱和商標(biāo)； e）介質(zhì)流動(dòng)方向的指標(biāo)箭頭；f）高工作壓力； g）高工作溫度。
5.5.3 可選擇使用的標(biāo)志
a）閥體材料；b）高允許壓力；c）高允許溫度；d）高排水溫度；e）出廠編號(hào)、日期。
5.5.4 上述各項(xiàng)標(biāo)志若已標(biāo)在閥體上也可以重復(fù)標(biāo)在標(biāo)牌上。
5.5.5 只要不與上述標(biāo)志混淆，還可附加其他標(biāo)志。

二、蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)形式與工作原理
目前，我們在蒸汽應(yīng)用時(shí)，主要是以加熱物質(zhì)或使之溶解，利用蒸汽來達(dá)到工序中加熱的目的。其原理是飽和蒸汽冷凝時(shí)，它會(huì)釋放出汽化的能量（潛熱能）而形成冷凝水。冷凝水只含有飽和溫度下水所含有的能量（顯熱能）。但是為了確保蒸汽系統(tǒng)中維持大的熱傳導(dǎo)效率，此冷凝水必須排出系統(tǒng)之外，另外從鍋爐中產(chǎn)生的一些不凝性氣體和空氣以及蒸汽系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)管道內(nèi)的空氣也必須排出蒸汽系統(tǒng)，但同時(shí)必須保留有用的蒸汽，這些功能就是由一種自動(dòng)裝置 - 蒸汽疏水閥來完成。
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)到高工作效率。
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： 機(jī)械型、熱靜力型、熱動(dòng)力型。
1、機(jī)械型疏水閥： 機(jī)械型也稱浮子型，是利用凝結(jié)水與蒸汽之間的密度差。機(jī)械型疏水閥的過冷度小，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)到佳換熱效率。大背壓率為80%，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè) 備理想的疏水閥。
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、回轉(zhuǎn)浮球式。
1.1 自由浮球式疏水閥

自由浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)簡單，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，無易損零件，使用壽命很長，帶有自動(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，自動(dòng)排空氣裝置的感溫膨脹，自動(dòng)排空氣裝置關(guān)閉。疏水閥開始正常作，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，無蒸汽泄漏，節(jié)能效果好。小工作壓力從0.01MPa至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，小過冷 度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到佳換熱效率。背壓率大于85%，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備理想的疏水閥之一。
1.2自由半浮球式疏水閥

整個(gè)球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水錘，沒有易損件，無故障，經(jīng)久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結(jié)水，小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到佳換熱效率。
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，實(shí)現(xiàn)間斷式排水。
1.3 杠桿浮球式疏水閥

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，大疏水量100噸/小時(shí)，是大型加熱設(shè)備理想的疏水閥。
1.4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。過冷度小，漏汽率小于3%，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。
1.5回轉(zhuǎn)浮球式疏水閥

回轉(zhuǎn)浮球疏水閥是上海川滬閥門有限公司，該閥是我公司技術(shù)人員在自由浮球、杠桿浮球、浮桶式疏水閥基礎(chǔ)研發(fā)的新一代產(chǎn)品。該閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)是利用浮球連接杠桿帶動(dòng)閥瓣，使閥瓣與閥座之間作平面回轉(zhuǎn)動(dòng)作，并且通過閥瓣與閥座間的多孔錯(cuò)位達(dá)到，凝結(jié)水位越高則排量越大，同時(shí)利用雙閥座，使閥芯在開閥時(shí)壓力相對減少，從而獲得超大排量。該閥門的大優(yōu)點(diǎn)是不受壓力、溫度、冷凝水流量波動(dòng)的影響，連續(xù)排水，有水即排。小過冷為0℃，能使加熱設(shè)備達(dá)到佳工作效率。其閥座總處于液位以下，形成水封，無蒸汽泄漏。它的低工作壓力為0.01MPa，帶有自動(dòng)排氣裝置，能自動(dòng)排除不凝氣體。而且動(dòng)作靈敏，使用壽命長，可實(shí)現(xiàn)超大排量。

 

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