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蒸汽疏水閥講座

蒸汽疏水閥是用于蒸汽供熱設備和蒸汽管道上，能自動地排除蒸汽使用設備和管道中的冷凝水、空氣及其它不可凝結的氣體，并能防止蒸汽泄漏的自動閥門。蒸汽廣泛地應用于工業生產和生活設施中，無論在蒸汽的輸送管道系統，還是利用蒸汽來進行加熱、干燥、保溫、消毒、蒸煮、濃縮、換熱、采暖、空調等工藝，過程中所產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劣，對于蒸汽系統的正常運行，用汽設備熱效率的提高及能源的合理利用等方面具有至關重要的作用。

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約能源和開發新能源作為重要的國策。而蒸汽疏水閥在蒸汽使用系統的節能方面起著不可忽視的關鍵作用。 據有關部門統計，目前全國蒸汽疏水閥擁有量約為500萬臺，大約有75%的產品達不到現行國家標準漏汽量小于3%的要求，其泄漏率大都在10%左右，這樣一臺蒸汽疏水閥就要浪費 4.44噸標煤，全國正在使用的達不到現行國家標準的疏水閥就要浪費1432.33萬噸標煤。這是一筆相當可觀的數字，由此可見蒸汽疏水閥的節能作用之大，及其在國民經濟發展中的地位之重要是不可等閑視之的。

隨著國外能源危機的進一步加劇和現代化工業技術的迅速發展，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的領先者，自1978年開始生產和銷售蒸汽疏水閥，是國內高品質閥門制造商。我公司產品系列品種齊全，廣泛應用于蒸汽系統，

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，設計一種能夠自動將冷凝水、空氣和不凝性氣體排出蒸汽系統，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）能迅速排除產生的凝結水；（2）防止蒸汽泄漏；（3）排除空氣及其它不可凝氣體。
3、用汽設備排除凝結水和空氣的必要性：
（1）防止水擊：若蒸汽管路中有凝結水，在高速流動的蒸汽的推動下，使凝結水在管壁和閥門及蒸汽使用設備上進行強烈的撞擊，從而造成管路轉彎處、閥門和用汽設備的損壞或破壞。
（2）防止降低蒸汽使用設備的效率：用汽設備（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，從而使設備效率顯著降低。
（3）防止腐蝕蒸汽使用設備內部：水和空氣中的氧與設備接觸，會發生化學反應，使鐵銹蝕。
（4）防止蒸汽使用設備的損傷：由于蒸汽和水的溫度不同，設備內的凝結水使用設備局部產生溫差，引起溫差應力，從而使用設備破壞。
4、對蒸汽疏水閥的功能、節能措施、運轉、保養 管理等方面的具體要求： （1）排除凝結水時不泄漏蒸汽；
（2）可以排除蒸汽系統中任何地方的全部凝結水；
（3）能同時排放空氣和凝結水；
（4）適用壓力范圍大；
（5）容易檢修和保養：結構簡單、活動部件少；
（6）實用性高：體積小、重量輕、壽命高、價格低且不因空氣和蒸汽而喪失排放能力。
5、蒸汽疏水閥術語與標志 5.1 有關壓力的術語
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口端的壓力。
5.1.3 高工作壓力
在正確動作條件下，蒸汽疏水閥進口端的高壓力，它由制造廠給定。
5.1.4 低工作壓力
在正確動作情況下，蒸汽疏水閥進口端的低壓力。
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，能正確動作時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 有關溫度的術語 5.2.1 工作溫度
在工作條件下蒸汽疏水閥進口端的溫度。
5.2.2 高工作溫度
與高工作壓力相對應的飽和溫度。
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
在排水溫度試驗時，蒸汽疏水閥開啟時的進口溫度。
5.2.5 關閥溫度
在排水溫度試驗時，蒸汽疏水閥關閉時的進口溫度。
5.2.6 排水溫度
蒸汽疏水閥能連續排放熱凝結水的溫度。
5.2.7 高排水溫度
在高工作壓力下蒸汽疏水閥能連續排放熱凝結水的溫度。
5.2.8 過冷度
凝結水溫度與相應壓力下飽和溫度之差的絕對值。
5.2.9 開閥過冷度
開閥溫度與相應壓力下飽和溫度之差的絕對值。
5.2.10 關閥過冷度
關閥溫度與相應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
關閥過冷度中的小值。

5.3 有關排量的術語 5.3.1 冷凝結水排量
在給定壓差和20℃條件下蒸汽疏水閥一小時內能排出凝結水的大重量。
5.3.2 熱凝結水排量
在給定壓差和溫度下蒸汽疏水閥一小時內能排出凝結水的大重量。
5.4 有關漏汽量和負荷率的術語
5.4.1 漏汽量
單位時間內蒸汽疏水閥漏出新鮮蒸汽的量。
5.4.2 無負荷漏汽量
蒸汽疏水閥前處于完全飽和蒸汽條件下的漏汽量。
5.4.3 有負荷漏汽量
給定負荷率下蒸汽疏水閥的漏汽量。
5.4.4 無負荷漏汽率
無負荷漏汽量與相應壓力下大熱凝結水排量的百分比。
5.4.5 有負荷漏汽率
有負荷漏汽量與試驗時間內實際熱凝結水排量的百分比。
5.4.6 負荷率
試驗時間內的實際熱凝結水排量與試驗壓力下大熱凝結水排量的百分比。
5.5 標志 5.5.1 標志位置
5.5.1 .1 蒸汽疏工的標志可設在閥體上，也可標在標 牌上，標牌必須與閥體或閥蓋牢固固定。
5.5.1.2 標志不得被覆蓋。
5.5.2 必須使用的標志
a）產品型號； b）公稱尺寸； c）公稱壓力； d）制造廠名稱和商標； e）介質流動方向的指標箭頭；f）高工作壓力； g）高工作溫度。
5.5.3 可選擇使用的標志
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、日期。
5.5.4 上述各項標志若已標在閥體上也可以重復標在標牌上。
5.5.5 只要不與上述標志混淆，還可附加其他標志。

二、蒸汽疏水閥結構形式與工作原理
目前，我們在蒸汽應用時，主要是以加熱物質或使之溶解，利用蒸汽來達到工序中加熱的目的。其原理是飽和蒸汽冷凝時，它會釋放出汽化的能量（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中維持大的熱傳導效率，此冷凝水必須排出系統之外，另外從鍋爐中產生的一些不凝性氣體和空氣以及蒸汽系統起動時管道內的空氣也必須排出蒸汽系統，但同時必須保留有用的蒸汽，這些功能就是由一種自動裝置 - 蒸汽疏水閥來完成。
疏水閥在蒸汽加熱系統中起到阻汽排水作用，選擇合適的疏水閥，可使蒸汽加熱設備達到高工作效率。
疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結水，才能起到阻汽排水作用。“識別” 蒸汽和凝結水基于三個原理：密度差、溫度差和相變。于是就根據三個原理制造出三種類型的疏水閥： 機械型、熱靜力型、熱動力型。
1、機械型疏水閥： 機械型也稱浮子型，是利用凝結水與蒸汽之間的密度差。機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，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到佳換熱效率。大背壓率為80%，工作質量高，是生產工藝加熱設 備理想的疏水閥。
機械型疏水閥有：自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式、回轉浮球式。
1.1 自由浮球式疏水閥

自由浮球式疏水閥的結構簡單，內部只有一個活動部件精細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，帶有自動排空氣裝置，非常靈敏，能自動排空氣，工作質量高。
設備剛啟動工作時，管道內的空氣經過自動排空氣裝置排出，低溫凝結水進入疏水閥內，凝結水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結水迅速排出，蒸汽很快進入設備，設備迅速升溫，自動排空氣裝置的感溫膨脹，自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常作，浮球隨凝結水液位升降，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，節能效果好。小工作壓力從0.01MPa至高使用壓力范圍之內不受溫度和工作壓力波動的影響，連續排水。能排飽和溫度凝結水，小過冷 度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到佳換熱效率。背壓率大于85%，是生產工藝加熱設備理想的疏水閥之一。
1.2自由半浮球式疏水閥

整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水錘，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到佳換熱效率。
當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內，閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內，球桶產生向上浮力，同時閥內的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球捅漂向閥口，閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內，閥門再關閉，實現間斷式排水。
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水排量，可達到體積小排量大，大疏水量100噸/小時，是大型加熱設備理想的疏水閥。
1.4倒吊桶式疏水閥

倒吊桶式疏水閥內部是一個倒吊桶為液位敏感件，吊桶開口向下，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開閉閥門。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閉閥門，工作壓差小于0.1MPA時，不適合選用。
當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水進入疏水閥內，倒吊桶靠自身重量下墜，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入倒吊桶內，倒吊桶的蒸汽產生向上浮力，倒吊桶上升連接杠桿帶動閥心關閉閥門。倒吊桶上開有一小孔，當一部份蒸汽從小孔排出，另一部份蒸汽產生凝結水，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開啟閥門，循環工作，間斷排水。
1.5回轉浮球式疏水閥

回轉浮球疏水閥是上海川滬閥門有限公司，該閥是我公司技術人員在自由浮球、杠桿浮球、浮桶式疏水閥基礎研發的新一代產品。該閥內部結構是利用浮球連接杠桿帶動閥瓣，使閥瓣與閥座之間作平面回轉動作，并且通過閥瓣與閥座間的多孔錯位達到，凝結水位越高則排量越大，同時利用雙閥座，使閥芯在開閥時壓力相對減少，從而獲得超大排量。該閥門的大優點是不受壓力、溫度、冷凝水流量波動的影響，連續排水，有水即排。小過冷為0℃，能使加熱設備達到佳工作效率。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，帶有自動排氣裝置，能自動排除不凝氣體。而且動作靈敏，使用壽命長，可實現超大排量。

 

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