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疏水(shuǐ)閥結構(gòu)形(xíng)式與(yǔ)工作原理

【字體 中(zhōng)

疏水閥在蒸汽加熱係統中起到阻汽排水作用(yòng),選擇合(hé)適的疏水閥(fá),可使蒸汽加熱(rè)設備達到最高(gāo)工作效率。要想(xiǎng)達到最理(lǐ)想的(de)效果,就要對各種類型疏水閥的工作性能、特點進行全麵的了(le)解。

疏(shū)水(shuǐ)閥的品種很多,各有不同的性能(néng)。選用(yòng)疏(shū)水閥時,首先(xiān)應選其特性能滿足蒸汽加熱設備的最佳運行,然後才考慮(lǜ)其他客(kè)觀條件,這樣選擇你所需要的(de)疏水(shuǐ)閥才是正確(què)和有效的。

疏水閥要(yào)能“識別(bié)”蒸汽和凝結水,才能起到(dào)阻(zǔ)汽(qì)排水作用。“識別”蒸汽和凝結(jié)水基(jī)於三個原理:密度差、溫度差和相變。於是就根據三個原(yuán)理製造出三種類型的疏水閥:分類為機械型、熱靜力型、熱動力型(xíng)。

一.機械型疏水(shuǐ)閥:

機械型也(yě)稱浮(fú)子型(xíng),是利用(yòng)凝結水與蒸汽的密度差,通過凝結水液位變化,使(shǐ)浮子升降帶動閥瓣開啟(qǐ)或關閉,達到阻汽排水目的。機械型疏水閥(fá)的過冷度(dù)小,不受工(gōng)作壓力和溫度(dù)變(biàn)化的影響,有水即(jí)排(pái),加(jiā)熱(rè)設備裏不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到(dào)最佳(jiā)換熱(rè)效率。最大背壓率為80%,工作(zuò)質量(liàng)高,是生產工藝加熱設備最理想(xiǎng)的疏水(shuǐ)閥。

機械型疏水閥(fá)有(yǒu)自由浮球(qiú)式、自由半浮(fú)球式、杠杆(gǎn)浮球式、倒吊(diào)桶式(shì)等:

1. 自由浮球式疏水閥:

自由浮(fú)球(qiú)式疏(shū)水(shuǐ)閥的結構(gòu)簡單,內部隻有一個活動部件精細(xì)研(yán)磨的不鏽鋼空心浮球,既是浮子又是啟(qǐ)閉(bì)件,無易(yì)損(sǔn)零(líng)件,使用(yòng)壽命很(hěn)長,“YQ牌(pái)”疏水閥內部帶有Y係列自動排空氣裝置,非常靈敏,能自動排空氣,工作(zuò)質量(liàng)高。

設備剛啟動(dòng)工作時,管道內的空氣經(jīng)過Y係列(liè)自動(dòng)排(pái)空氣(qì)裝置排出,低溫凝結水進入疏水閥內,凝(níng)結水的液(yè)位上升(shēng),浮球上升,閥(fá)門開(kāi)啟,凝結水迅速排出,蒸汽很快(kuài)進入設備,設備迅速升溫,Y係列自(zì)動(dòng)排空氣裝置的感(gǎn)溫液體膨脹,自動排空(kōng)氣裝置關(guān)閉。疏水閥開(kāi)始正常(cháng)工作,浮球隨凝結水液位升降(jiàng),阻汽排水。自(zì)由浮球式疏(shū)水閥的閥(fá)座總處(chù)於液位以下(xià),形成水封,無蒸汽泄漏,節能效(xiào)果(guǒ)好(hǎo)。最小(xiǎo)工(gōng)作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至最高使用壓(yā)力範圍之內不受溫度和工作壓力波(bō)動的影(yǐng)響,連續排水。能排飽和(hé)溫度凝結水,最(zuì)小過冷(lěng)度為0℃,加(jiā)熱設備裏不存水,能使加熱設備達到最佳換(huàn)熱(rè)效率。背壓率大於(yú)85%,是生產(chǎn)工藝加熱設備最理(lǐ)想的疏水閥之一。

2. 自由半浮球式疏水閥:

自由(yóu)半浮球式疏水閥隻有一個半(bàn)浮球式的球(qiú)桶為活動(dòng)部件(jiàn),開(kāi)口朝下(xià),球桶即是啟閉(bì)件,又是密(mì)封件。整(zhěng)個(gè)球麵都可為密封(fēng),使用(yòng)壽命很長,能(néng)抗水錘(chuí),沒有易損(sǔn)件,無故障,經久耐(nài)用,無(wú)蒸汽泄漏。背壓率大於80%,能排飽和溫度凝結(jié)水,最(zuì)小過冷度為(wéi)0℃,加(jiā)熱(rè)設備裏(lǐ)不存水(shuǐ),能使加熱設備達到最佳換熱效率。

當裝置剛啟動(dòng)時,管(guǎn)道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入(rù)疏水閥內,閥內的雙(shuāng)金(jīn)屬片排空元件把(bǎ)球桶彈開(kāi),閥(fá)門開啟(qǐ),空氣和低(dī)溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入(rù)球桶內,球(qiú)桶產生向上浮力(lì),同時閥(fá)內的溫度(dù)升(shēng)高,雙金屬片排空元件收縮,球(qiú)捅漂向閥(fá)口(kǒu),閥門關閉。當球(qiú)桶內的蒸汽變成(chéng)凝結水,球桶失去浮力往下(xià)沉,閥門(mén)開啟,凝結水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內,閥門再(zài)關閉,間斷和連(lián)續工作。

3. 杆浮球式疏水閥:

杠杆浮球式疏(shū)水閥基本(běn)特點(diǎn)與(yǔ)自由浮(fú)球(qiú)式相同,內部結構(gòu)是浮球連接杠杆帶動閥心,隨凝結(jié)水的液位升降進行開(kāi)關閥門(mén)。杠杆浮球(qiú)式(shì)疏水閥(fá)利用雙閥座(zuò)增加凝結水(shuǐ)排量,可達到體積小排(pái)量大(dà),最大疏水量(liàng)達100噸/小時,是大型加(jiā)熱設備最理想的疏水閥。

4. 倒吊桶式疏水閥(fá):

倒吊桶式疏水(shuǐ)閥內部是一個倒吊桶為液位敏感件,吊桶開(kāi)口(kǒu)向下,倒吊(diào)桶連接杠杆(gǎn)帶動(dòng)閥心開閉閥門。倒吊桶式(shì)疏水閥能(néng)排空氣(qì),不怕水擊,抗(kàng)汙(wū)性能好。過冷(lěng)度(dù)小,漏(lòu)汽率小於3%,最大(dà)背壓率為75%,連接件(jiàn)比較多(duō),靈敏度不(bú)如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水(shuǐ)閥是靠蒸汽向上浮力(lì)關閉閥(fá)門,工(gōng)作壓(yā)差小(xiǎo)於0.1MPA時,不適合選用。

當裝置剛啟動時,管道(dào)內的空氣(qì)和低溫凝結水進入疏水閥內,倒(dǎo)吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠杆帶動閥心開啟(qǐ)閥門,空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當蒸汽進(jìn)入(rù)倒吊桶(tǒng)內,倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向(xiàng)上浮力(lì),倒吊桶上升(shēng)連接杠杆帶動閥(fá)心關閉閥門。倒吊桶上(shàng)開有一小孔,當一部份蒸(zhēng)汽從(cóng)小孔排出,另一部份蒸汽產生凝結水,倒吊桶失(shī)去浮(fú)力,靠自身重量向(xiàng)下(xià)沉,倒吊桶連接杠(gàng)杆帶動閥心開啟(qǐ)閥門,循環工(gōng)作(zuò),間斷(duàn)排水。

5. 組合式過(guò)熱蒸汽疏水(shuǐ)閥:

組合式過熱(rè)蒸汽疏水閥有兩(liǎng)個隔(gé)離的閥腔,由兩根不鏽鋼管連(lián)通上下閥腔(qiāng),它是(shì)由浮球式和(hé)倒吊桶式疏水閥的(de)組合,該閥結構先進合理(lǐ),在(zài)過熱、高壓、小負荷的(de)工作狀況下,能夠及時地排放過熱(rè)蒸汽消失時形(xíng)成的凝結(jié)水,有效地阻止過熱蒸汽(qì)泄漏,工(gōng)作質量高。最(zuì)高允許溫(wēn)度為600℃,閥(fá)體(tǐ)為全不鏽(xiù)鋼(gāng),閥座為(wéi)硬質合金鋼,使用壽命長,是過熱蒸汽專用疏水(shuǐ)閥,取(qǔ)得兩(liǎng)項國家(jiā)專利,填補了國內空白。

當凝結(jié)水進入下(xià)閥腔,副閥的浮球隨(suí)液位上升,浮球封(fēng)閉進汽管孔(kǒng)。凝結水(shuǐ)經進水導管上升到主閥腔,倒吊桶靠自重下墜,帶動(dòng)閥心打開主閥門,排放凝結水。當副閥腔的凝結水液位下(xià)降時,浮球隨液位下降,副閥打開。蒸汽從進汽管進入上主閥腔內的倒吊桶裏,倒吊桶產生向上的浮力(lì),倒吊桶帶動(dòng)閥(fá)心關閉主閥門。當副(fù)閥(fá)腔的凝結水(shuǐ)液位再升(shēng)高時,下一個(gè)循環(huán)周期又(yòu)開始,間斷排水。

二.熱靜力型(xíng)疏水閥:

這類疏水(shuǐ)閥是利(lì)用蒸(zhēng)汽和凝結水的溫差引起感溫(wēn)元件的變型或膨脹帶動閥(fá)心啟閉(bì)閥門。熱靜力型疏水閥(fá)的過冷度比較大,一般過冷度為15度到40度,它能利用凝結水中(zhōng)的一部分顯(xiǎn)熱,閥(fá)前始終存有高溫凝結(jié)水,無蒸汽泄漏,節能效果顯著(zhe)。是在(zài)蒸汽管道,伴熱管線(xiàn)、小型加熱設備,采暖設備,溫(wēn)度要求(qiú)不高(gāo)的(de)小(xiǎo)型加熱設(shè)備上,最(zuì)理想的疏水閥 。

熱靜力型疏水(shuǐ)閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式

1. 膜盒式式疏水閥:

膜盒(hé)式(shì)疏水閥的(de)主要(yào)動作元(yuán)件是金屬膜盒,內充一種氣化溫度比水的飽和溫度(dù)低的液體(tǐ),有開閥溫度低於飽和溫度15℃和(hé)30℃兩種(zhǒng)供選(xuǎn)擇。膜盒式疏水閥(fá)的(de)反應特別靈(líng)敏,不(bú)怕凍(dòng),體(tǐ)積小,耐過熱,任意(yì)位置都可安裝。背壓(yā)率大於80%,能排不凝結氣體(tǐ),膜盒堅固,使用壽(shòu)命長,維修方便(biàn),使用範圍很廣。

裝置剛起動時,管道出現低溫冷凝水,膜盒內的液體處於(yú)冷凝狀態,閥門(mén)處於開啟位置。當冷凝水溫度漸漸升(shēng)高,膜合內(nèi)充液開始蒸發,膜合內壓力上(shàng)升,膜片帶動閥心向關閉(bì)方向移動(dòng),在(zài)冷凝(níng)水達(dá)到飽和(hé)溫度之前,疏水閥開始關閉。膜盒隨(suí)蒸汽溫度(dù)變(biàn)化控(kòng)製閥門開(kāi)關,起到阻汽排水(shuǐ)作用。

2. 波紋(wén)管式疏水閥:

波紋管(guǎn)式疏水閥的閥芯不鏽鋼波紋管內充一種汽化溫度低於水飽(bǎo)和溫度的液體。隨蒸汽溫(wēn)度(dù)變化控(kòng)製閥(fá)門(mén)開關,該閥設有調整螺(luó)栓,可(kě)根據需要調節使用溫度,一(yī)般過冷(lěng)度調整範圍低於飽和溫(wēn)度15℃-40℃。背壓率大於70%,不怕凍,體積小,任意位(wèi)置(zhì)都可安裝,能(néng)排不(bú)凝結氣體(tǐ),使用(yòng)壽命長。

當裝(zhuāng)置啟動時,管道出現冷(lěng)卻(què)凝結水,波(bō)紋(wén)管內液體處於冷凝(níng)狀態(tài),閥心(xīn)在彈簧的彈力下(xià),處於開啟位置。當冷(lěng)凝水溫(wēn)度(dù)漸漸升高,波紋管內充液開始蒸(zhēng)發膨脹(zhàng),內壓增高,變形(xíng)伸長,帶動(dòng)閥心向關閉方向移動,在(zài)冷凝水達(dá)到飽(bǎo)和溫度之前,疏水閥開始(shǐ)關閉(bì),隨蒸(zhēng)汽(qì)溫度變化控製閥門開關,阻(zǔ)汽(qì)排水。

3. 雙金屬片式疏(shū)水(shuǐ)閥:

雙金屬片疏水閥的主(zhǔ)要部件是雙金屬片感溫元(yuán)件,隨蒸汽溫度升降受熱變(biàn)形,推(tuī)動閥心開關閥門。雙金屬片式疏水閥設(shè)有調整螺栓,可根據需(xū)要調節(jiē)使用溫度,一般過冷度調整範圍(wéi)低於飽和溫度15℃-30℃,背壓率大(dà)於(yú)70%,能排不凝結氣體(tǐ),不怕凍,體積小,能抗水錘,耐高壓,任意位置都(dōu)可安裝(zhuāng)。雙金屬片有疲勞性,須要經常(cháng)調整。

當裝(zhuāng)置剛(gāng)起動(dòng)時,管道出現低溫冷凝水,雙(shuāng)金屬片是(shì)平展的,閥心(xīn)在彈簧的彈力下,閥門處於(yú)開啟位置。當冷凝水溫度漸漸升(shēng)高(gāo),雙金屬(shǔ)片感溫起元件開始彎曲變形,並把(bǎ)閥(fá)心(xīn)推向關(guān)閉(bì)位置。在冷凝水達到飽和溫(wēn)度(dù)之前,疏水閥開(kāi)始關閉。雙金屬片隨(suí)蒸汽溫度變化控製閥門開關,阻汽排(pái)水。

三.熱(rè)動力型(xíng)疏(shū)水閥:

這類疏水閥根據相(xiàng)變(biàn)原理,靠蒸汽和凝結水通過(guò)時的流速和體積變化的不同熱力學原理,使閥片上下產生不同壓差,驅動閥片開(kāi)關閥門。因(yīn)熱動力式疏水閥的工作(zuò)動力來源於蒸汽(qì),所(suǒ)以蒸(zhēng)汽浪(làng)費比較大。結構簡單、耐水擊、最大背為50%,有噪音,閥片工作頻(pín)繁,使用壽命短(duǎn)。

熱動力型疏水閥有熱動力式(圓盤式)、脈衝式(shì)、孔板式(shì)

1. 熱動力式疏水閥:

熱動(dòng)力(lì)式疏水閥內有一(yī)個(gè)活動閥片,既(jì)是敏(mǐn)感(gǎn)件又是動作執行件(jiàn)。根據蒸汽和凝結水通過時的流速和體(tǐ)積變化的(de)不同(tóng)熱力學原理,使閥片上下產生不同壓差,驅動閥片開關閥門(mén)。漏汽率3%,過冷(lěng)度為8℃-15℃。

當裝置啟動時(shí),管道出現冷卻凝結水,凝結水靠工作壓力推開閥(fá)片,迅速排放。當凝結水排放完(wán)畢,蒸汽隨後排(pái)放,因蒸汽比凝結水的體積和流速大,使閥片上下(xià)產生壓差,閥片(piàn)在蒸汽流(liú)速的吸力(lì)下迅速關(guān)閉。當閥片關閉時,閥片受到兩麵壓力,閥片(piàn)下麵的受力麵積小於上麵的受力麵(miàn)積,因疏水(shuǐ)閥汽室(shì)裏麵的壓力來源於蒸汽壓力(lì),所以閥片上麵受力大於下麵(miàn),閥片緊緊關閉(bì)。當疏(shū)水閥汽(qì)室裏麵的(de)蒸汽降溫(wēn)成凝結水,汽(qì)室裏麵的壓(yā)力(lì)消失。凝結(jié)水靠工作壓力推開閥片,凝結水又繼續排放,循環工作,間斷(duàn)排(pái)水(shuǐ)。

2. 圓盤式蒸汽保溫型(xíng)疏水閥:

圓盤式蒸汽保溫型疏水閥(fá)疏水閥的工作原理和熱動力式疏水閥(fá)相同,它在熱動力式疏水閥的汽室外麵增加一層外殼。外殼內室和(hé)蒸汽管道(dào)相通(tōng),利用管道自身蒸汽對疏水閥的主汽室進行保溫。使主汽室的溫度不易降(jiàng)溫,保(bǎo)持汽(qì)壓,疏水(shuǐ)閥緊緊關閉。當(dāng)管線產(chǎn)生凝結(jié)水,疏水閥外(wài)殼降溫,疏水(shuǐ)閥(fá)開始排水(shuǐ);在過熱蒸汽(qì)管線上如(rú)果沒有(yǒu)凝結水產生,疏水閥不會開(kāi)啟,工作(zuò)質量高。閥體為合金鋼,閥心為(wéi)硬質合(hé)金,該閥最(zuì)高(gāo)允許溫度為550℃,經久耐(nài)用,使用壽命長(zhǎng),是高壓、高溫過熱蒸(zhēng)汽(qì)專用疏水閥。

3. 脈衝式疏水(shuǐ)閥:

脈(mò)衝式疏水(shuǐ)閥有(yǒu)和兩個孔板根(gēn)據(jù)蒸(zhēng)汽壓降變化調(diào)節閥門開關,即使閥(fá)門完全(quán)關閉入口和出(chū)口也是通過第一(yī)、第二個小孔相通,始終處於不(bú)完全關(guān)閉狀態,蒸汽不斷逸出,漏汽量大。該疏水閥動(dòng)作頻率很高,磨(mó)損厲害、壽命(mìng)較短(duǎn)。體(tǐ)積小、耐水(shuǐ)擊,能(néng)排出空氣和飽和溫度(dù)水,接近連續排(pái)水,最大背壓25%,因此使用者很少。

4. 孔板式(shì)疏水閥:

孔板式疏水(shuǐ)閥是根據不(bú)同(tóng)的排(pái)水量,選擇不同孔徑(jìng)的孔板控製排(pái)水量的(de)目的。結構簡單,選擇(zé)不合(hé)適會出現(xiàn)排水不及或大量跑(pǎo)汽,不適用於間歇生產的用汽設備或(huò)冷(lěng)凝(níng)水量(liàng)波動大的用汽設備。