上海滬工閥門廠 2010-06-10
摘要：介紹蒸汽疏水閥的類別及原理，對選型、安裝進行一些**並提出了過熱蒸汽管道、溼蒸汽管道的經常疏水量及啟動疏水童的計算公式。
關健詞：蒸汽疏水閥；疏水量；疏水閥選型
蒸汽疏水閥是一種能自動從蒸汽管道和蒸汽用汽裝置中排除凝結水和其他不凝結氣體，並阻止蒸汽洩漏的閥門。它能保證各種加熱工藝裝置及管線所需要溫度和熱量並使之正常工作。蒸汽疏水閥動作正常與否，影響著蒸汽使用裝置的效能、效率和壽命。
據測算供熱系統節能改造中，更新效能優良的蒸汽疏水閥其費用僅佔系統改造總投資的 7.5%，而節約能源量可佔系統總節能量的 30%。
以下對疏水閥的選型、安裝方式及蒸汽疏水量的計算進行一些**。
疏水閥按動作原理分類主要有：浮球型疏水閥、熱靜力型疏水閥、熱動力型疏水閥、倒置桶型疏水閥等。
2.1浮球型疏水閥
浮球型疏水閥包括乙個浮球和波紋管元件。自由浮球式疏水閥是利用阿基公尺德浮力原理，使浮球隨體腔內液面的公升降而公升降，從而開啟或關閉閥座排水孔形成排水阻汽動作。浮球型疏水閥對排放容量和工作壓力廣泛適應，但不推薦用於有可能發生水錘的系統中。
這類閥的特點是：適用於大排量，體積較大；使用時若超出蒸汽疏水閥的設計壓力，閥門則不能開啟；在寒冷地區，為了防止蒸汽疏水閥內部的凝結水凍結，必須進行保溫。
浮球型疏水閥的故障主要是關閉故障，浮球可能損壞或下沉，不能保持在開的位置。
2.2熱靜力型疏水閥
熱靜力型蒸汽疏水閥是靠蒸汽和冷卻的凝結水和空氣之間的溫差來工作的。蒸汽增加熱靜力元件內部的壓力，使疏水閥關閉。凝結水和不凝結氣體在集水管中積存，溫度開始下降，熱靜力元件收縮，開啟閥門。
在疏水閥前積存的凝結水量，取決於負荷條件、蒸汽壓力和管道尺寸。值得注意的是，不凝結氣體可能積存在凝結水的後面。
熱靜力型疏水閥也可以用來排放蒸汽系統中的空氣。它排量大，排空氣效能良好。但不能適應負荷的急劇變化，不適合蒸汽壓力變動大的場合。
2.3熱動力型疏水閣
與熱靜力型蒸汽疏水閥相反，熱動力型疏水閥是根據蒸汽和凝結水的運動速度不同，或者說既利用了蒸汽的凝結作用，又利用了凝結水的再蒸發作用。即蒸汽一旦冷卻，就產生凝結，形成低壓高壓張結水進人低壓區，會引起再蒸發。另外，這種型式雙利用了蒸汽和凝結水的密度差和粘性係數差。
熱動力型疏水閥體積小，重量輕，但不適用於大排量，且易有故障。
2.4倒置桶型疏水閥
根據蒸汽和水比重不同的原理工作的機械式疏水閥。蒸汽進人倒置桶內，使桶浮起來，關閉出口閥。凝結水進人疏水閥改變桶的浮力，使其下沉，開啟疏水閥放出凝結水。
與其他機械式疏水閥不同，倒置桶可以在蒸汽溫度下連續排放空氣和其他不凝結氣體。
倒置桶型疏水閥排除空氣能力強，沒有空氣氣堵和蒸汽汽鎖現象，排量大但有凍結的可能。
l）選擇符合使用條件的形式。
2）疏水負荷。
3）疏水閥前後壓力之差，疏水閥必須在這種壓差下開啟。
4）疏水閥能承受系統最高工作壓力和最高工作溫度，由此來確定疏水閥殼體的材質。
5）為了符合使用條件，蒸汽疏水閥的安裝方式要正確。
4.1啟動時蒸汽管道疏水量的計算
4.1.1 估算的原始條件
高壓蒸汽管道暖管的溫公升速度規定為 2℃~3℃/分鐘，且最高不得超過 5℃/分鐘，故計算中選用 5℃/分鐘。
保溫材料的溫公升速度取為鋼管溫公升速度的一半。
4.1.2 啟動疏水量的計算公式
啟動疏水量 m=60×n×(g1×c1×δt1+g2×c2×δt2)/(ig-ib)
g1——單位長的鋼管重量或單只閥門的重量；
g2——單位長的鋼管保溫材料重量；
c1——鋼管比熱，大卡/公斤℃；
c1——保溫材料比熱；
δt1——鋼管溫公升速度，℃/分；
δt2——保溫材料溫公升速度，℃/分（取 δt2為 0.5δt1，即為 2.5℃/分鐘計算）；
ig——蒸汽焓，大卡/公斤；
ib——蒸汽管道初壓下的飽和水焓，大卡/公斤；
n——管道長度；
4.2蒸汽管道執行時的疏水量計算
4.2.1 過熱蒸汽管道疏水量計算
經常疏水量 g=q×n/(ig-ib) 公斤/小時；
q = 管道及閥門的散熱損失；
可按規程中關於管道的單位熱損失範圍中的資料；
ig = 額定引數下的過熱蒸汽焓，大卡/公斤；
ib = 額定引數下的飽合水焓；
n = 管道長度或閥門隻數；
4.2.2 溼蒸汽管道經常疏水量計算
因濕蒸汽本身帶有濕度，故與過熱蒸汽相比，經常疏水量除應考慮管道散熱而引起的疏水，還應考慮溼蒸汽本身所含水分引起的疏水量。目前我國 cp1000 核電機組中的主汽及汽水分離再熱器前的 5 段、6 段、7 段抽汽均為溼蒸汽，故溼蒸汽管道疏水量的計算是核電機組熱力系統中的重要問題。考慮到工程應用的安全可靠性，統一按濕度中 0.
1 做為疏水量。故溼蒸汽管道的經常疏水量公式如下：
經常疏水量 g=q×n/(ig-ib)+w×x×0.1 公斤/小時
4.3疏水閥疏水量的確定
蒸汽疏水量是選擇疏水閥的重要引數。在選擇疏水閥時應保證其疏水量大於管道中任何工況產生的疏水量，因而疏水閥容量的選擇需在管道疏水量上乘以安全係數
疏水量較大的溼蒸汽管道的疏水系統設定見圖 1，疏水點設定疏水罐，疏水罐下接疏水管道，並設定電動旁路閥，以防止疏水器阻塞及保護疏水器。電動旁路閥與疏水罐相連線疏水管水位設定連鎖，圖 2 疏水管液位監測設定，當疏水管水位達到水位定值時，旁路電動閥自動開啟。
安裝要求：
疏水閥不允許串聯使用，必要時可以併聯使用。
疏水閥要安裝在管道的是低點且盡可能靠近加熱裝置。安裝位置應便於操作和檢修。
蒸汽疏水管道與蒸汽管道一樣，也需考慮熱脹應力和補償問題。
從疏水出口至疏水閥入口管段應盡可能短，且沿流向應有 4% 的坡度，使疏水自然流下進人疏水閥。對於熱靜力型疏水閥要留 1m 長管段，不設絕熱層。
疏水閥一般都帶有過濾器。如不帶者應在閥前安裝過濾器。
熱動力圓盤式疏水閥可水平安裝或直立安裝均可。熱動脈衝式疏水閥一般安裝在水平管道上，閥蓋朝上。機械浮球式疏水閥必須水平安裝。
5 結束語
疏水閥雖然是蒸汽系統中的乙個很小的部件，但卻對整個蒸汽系統的能源消耗起著至關重要的作用。合理的計算蒸汽管道疏水量，選擇效能合適，容量匹配的蒸汽疏水閥是用汽裝置正常生產的保證，更是有效節約生產成本與能源的保障。
蒸汽疏水閥的作用
1，降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量。所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量，一般是指蒸汽洩漏而言，是蒸汽疏水閥動作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。2，迅速排出開始啟動時裝置內的空氣和低溫凝結水，從而縮短預熱運轉時間。開始通汽時，蒸汽輸送管路和蒸汽使用裝置內部都充滿了空氣，如不將它們排除，就無法送入蒸汽。此外，...
蒸汽疏水閥工作原理步驟
蒸汽疏水閥是用於蒸汽管網及裝置中，能自動排出凝結水 空氣及其它不凝結氣體，並阻水蒸汽洩漏的閥門。根據蒸汽疏水閥工作原理的步驟 1 蒸汽疏水閥安裝在蒸汽加熱裝置與凝結水回水集管之間。開車時，桶在底部，閥門全開。凝結水進入疏水閥後流到桶底，充滿閥體，全部浸沒桶體，然後，凝結水通過全開閥門排至回水集管。2...
蒸汽疏水閥的基本要求與日常保養
以下概括說明對於疏水閥的功能 節能措施 運轉 保養管理等各方面都有哪些具體要求。1 排除凝結水時不洩漏蒸汽。排除凝結水時不洩漏蒸汽是疏水閥最基本的條件。因此，儘管它是排除與蒸汽分離而積存的凝結水裝置，但並不稱為凝結水疏水閥，而稱為蒸汽疏水閥。疏水閥動作準確 靈敏是指對凝結水產生開 閉的情況而言。即排...