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摘 要 本文论述疏水器的工作原理与分类,结合苏州普杰无纺布公司蒸汽管路的实际使用,对比分析热动力疏水阀及浮球式疏水阀的工作特性,对于该两种疏水阀的选择和使用具有一定的参考价值
关键词 疏水阀 冷凝水 水锤 蒸汽管路
一、前言
蒸汽疏水阀是用于蒸汽管网及设备中,能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏的阀门,在蒸汽输送管,汽水分离器,二次蒸汽罐以及利用蒸汽来加热,干燥,保温,半热,消毒,蒸馏,浓缩,蒸煮,换热,采暖,空调等工艺过程中所产生的凝结水,都必须使用疏水阀来排除。由于疏水阀具有阻汽排气的作用,可使蒸汽加热设备均匀给热,充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。
二、疏水阀的分类与工作原理
疏水阀按工作原理一般可分为三种:机械型、热静力型、热动力型。详见表2-1。
苏州普杰无纺布公司目前疏水器选型及实际使用情况详见表2-2
由表可见主要冷凝水产生的系统(烘筒、新风机组)均选用了热动力疏水阀,这些疏水阀不仅会泄漏蒸汽,而且在系统起机时会产生严重的水锤。饱和蒸汽只要向外部散发热量就会由部分冷凝成凝结水。保温再良好的管道,也不可能彻底消除热量散失,因此不可避免的会有小部分的冷凝水产生。这些冷凝水会以蒸汽的流速在管道内向前运动,沿着管程不断增多。越来越多的冷凝水逐渐汇集成为水弹,以蒸汽的流速撞向管道的拐弯、阀门等阻碍物时,就会产生水锤现象。在系统冷态启动时,由于系统暖机冷凝水量相对过大,水锤现象尤为明显。水锤是高速流动的冷凝水丸碰撞管道安装件、阀门或设备时产生的噪音和振动。其原因为:冷凝水的流速远远高于正常情况下水的流速,释放出的动能也远远大于正常预期的能量;水是有密度、不可压缩的流体,碰到阻碍物时没有气体那样有“缓冲”的作用;当碰到管路系统中阻碍物,如阀门和附件时,水中的能量将被释放。
水锤的症状包括发出巨大的响声,还有可能出现管道的振动。在严重的情况下,水锤还会损坏管道和设备,并伴以几乎爆炸的效果,其结果就是在破裂处泄漏蒸汽,造成极其危险的环境状况。同时,如果这些水分进入换热设备内会占据一定的换热面积,阻碍蒸汽和换热器壁面实行有效的热交换,严重影响换热效率,导致系统升温时间延长,加热温度达不到设定值等一系列问题。因此,蒸汽输送管路中的冷凝水需要及时有效的排除与蒸汽系统之外。
三、疏水器对比分析
热动力疏水阀,由于二次蒸汽的作用工作时间断排放冷凝水,只能适用于小负荷的应用,如管道疏水。
热动力疏水阀唯一的活动部件是位于控制室内平面上的一个碟片。在启动阶段,由于压力的左右,碟片被顶起,冷凝水和空气越过内侧阀座经碟片下部从外围出口的小孔排出(图Ⅰ);高温冷凝水经过入口,进入到阀腔碟片的下部后压力下降,产生闪蒸蒸汽并以高速流动。由于速度升高,所以碟片下压力降低,把碟片拉向阀座(图Ⅱ),同时一部分闪蒸蒸汽进入碟片上面的腔体内,产生的压力克服冷凝水向上的压力把碟片关闭(图Ⅲ);最后,当碟片上方的闪蒸蒸汽冷凝后,碟片被冷凝水顶开,如此重复循环(图Ⅳ)。
可以看到,热动力疏水阀是间歇式、喷排式工作的,只要通过疏水阀的冷凝水温度足够高,能够产生闪蒸蒸汽,热动力疏水阀必然会间歇式地关闭。而对于换热器的应用,换热器一般要求疏水阀能连续不断地排除冷凝水,并能够自动适应不同的负荷,因此热动力疏水阀并不能满足这种要求。对于换热器的应用,应该使用浮球式疏水阀。
浮球式疏水阀如下图所示,
它工作时连续排放冷凝水,并可根据冷凝水量的大小,浮球上下浮动自动调节阀门开度与负荷相匹配,冷凝水一旦产生便可迅速被排出换热器。其阀门处于水封以下蒸汽不能泄漏。内部配备自动排气阀,冷态时处于常开,能快速排出设备内的空气和冷态冷凝水,起机迅速。可见这种疏水阀是各种蒸汽换热设备的最佳选择。
四、结论
蒸汽疏水阀是蒸汽和冷凝水系统的衔接点,蒸汽疏水阀的型号是否适合以及工作的状况是否正常关系到蒸汽使用设备的运行效率高低和系统的能源消耗的多少。
参考文献:
[1]候辉.凝结水回收和利用[J].机械工业出版社,1985,7.
[2]王国兴.疏水器的正确选择及安装使用[J].石油化工设计,2000,01.
(作者单位:江苏省苏州大学机电工程学院)
关键词 疏水阀 冷凝水 水锤 蒸汽管路
一、前言
蒸汽疏水阀是用于蒸汽管网及设备中,能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏的阀门,在蒸汽输送管,汽水分离器,二次蒸汽罐以及利用蒸汽来加热,干燥,保温,半热,消毒,蒸馏,浓缩,蒸煮,换热,采暖,空调等工艺过程中所产生的凝结水,都必须使用疏水阀来排除。由于疏水阀具有阻汽排气的作用,可使蒸汽加热设备均匀给热,充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。
二、疏水阀的分类与工作原理
疏水阀按工作原理一般可分为三种:机械型、热静力型、热动力型。详见表2-1。
苏州普杰无纺布公司目前疏水器选型及实际使用情况详见表2-2
由表可见主要冷凝水产生的系统(烘筒、新风机组)均选用了热动力疏水阀,这些疏水阀不仅会泄漏蒸汽,而且在系统起机时会产生严重的水锤。饱和蒸汽只要向外部散发热量就会由部分冷凝成凝结水。保温再良好的管道,也不可能彻底消除热量散失,因此不可避免的会有小部分的冷凝水产生。这些冷凝水会以蒸汽的流速在管道内向前运动,沿着管程不断增多。越来越多的冷凝水逐渐汇集成为水弹,以蒸汽的流速撞向管道的拐弯、阀门等阻碍物时,就会产生水锤现象。在系统冷态启动时,由于系统暖机冷凝水量相对过大,水锤现象尤为明显。水锤是高速流动的冷凝水丸碰撞管道安装件、阀门或设备时产生的噪音和振动。其原因为:冷凝水的流速远远高于正常情况下水的流速,释放出的动能也远远大于正常预期的能量;水是有密度、不可压缩的流体,碰到阻碍物时没有气体那样有“缓冲”的作用;当碰到管路系统中阻碍物,如阀门和附件时,水中的能量将被释放。
水锤的症状包括发出巨大的响声,还有可能出现管道的振动。在严重的情况下,水锤还会损坏管道和设备,并伴以几乎爆炸的效果,其结果就是在破裂处泄漏蒸汽,造成极其危险的环境状况。同时,如果这些水分进入换热设备内会占据一定的换热面积,阻碍蒸汽和换热器壁面实行有效的热交换,严重影响换热效率,导致系统升温时间延长,加热温度达不到设定值等一系列问题。因此,蒸汽输送管路中的冷凝水需要及时有效的排除与蒸汽系统之外。
三、疏水器对比分析
热动力疏水阀,由于二次蒸汽的作用工作时间断排放冷凝水,只能适用于小负荷的应用,如管道疏水。
热动力疏水阀唯一的活动部件是位于控制室内平面上的一个碟片。在启动阶段,由于压力的左右,碟片被顶起,冷凝水和空气越过内侧阀座经碟片下部从外围出口的小孔排出(图Ⅰ);高温冷凝水经过入口,进入到阀腔碟片的下部后压力下降,产生闪蒸蒸汽并以高速流动。由于速度升高,所以碟片下压力降低,把碟片拉向阀座(图Ⅱ),同时一部分闪蒸蒸汽进入碟片上面的腔体内,产生的压力克服冷凝水向上的压力把碟片关闭(图Ⅲ);最后,当碟片上方的闪蒸蒸汽冷凝后,碟片被冷凝水顶开,如此重复循环(图Ⅳ)。
可以看到,热动力疏水阀是间歇式、喷排式工作的,只要通过疏水阀的冷凝水温度足够高,能够产生闪蒸蒸汽,热动力疏水阀必然会间歇式地关闭。而对于换热器的应用,换热器一般要求疏水阀能连续不断地排除冷凝水,并能够自动适应不同的负荷,因此热动力疏水阀并不能满足这种要求。对于换热器的应用,应该使用浮球式疏水阀。
浮球式疏水阀如下图所示,
它工作时连续排放冷凝水,并可根据冷凝水量的大小,浮球上下浮动自动调节阀门开度与负荷相匹配,冷凝水一旦产生便可迅速被排出换热器。其阀门处于水封以下蒸汽不能泄漏。内部配备自动排气阀,冷态时处于常开,能快速排出设备内的空气和冷态冷凝水,起机迅速。可见这种疏水阀是各种蒸汽换热设备的最佳选择。
四、结论
蒸汽疏水阀是蒸汽和冷凝水系统的衔接点,蒸汽疏水阀的型号是否适合以及工作的状况是否正常关系到蒸汽使用设备的运行效率高低和系统的能源消耗的多少。
参考文献:
[1]候辉.凝结水回收和利用[J].机械工业出版社,1985,7.
[2]王国兴.疏水器的正确选择及安装使用[J].石油化工设计,2000,01.
(作者单位:江苏省苏州大学机电工程学院)