熱動力式疏水閥

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疏水閥的工作原理：
疏水閥是用于蒸汽管網(wǎng)及設備中，能自動排出凝結水、空氣及其它不凝結氣體，并阻水蒸汽泄漏的閥門。根據(jù)蒸汽疏水閥工作原理的不同，蒸汽疏水閥可化為以下三種類型：
機械型：依靠蒸汽疏水閥內凝結水液衛(wèi)高度的變化而動作，包括：
浮球式：浮子為封閉的空心球體
敞口向上浮子式：浮子為開口向上的桶型
敞口向下浮子式：浮子為開口向下的桶型
熱靜力型：依靠液體溫度的變化而動作，包括：
雙金屬片：敏感原件為雙金屬片
蒸汽壓力式：敏感原件為波紋管或墨盒，內部充入揮發(fā)性液體
熱動力型：依靠液體的熱動力學性質的變化而動作。
圓盤式：由于在相同的壓力下，液體與氣體的流速不同，所產(chǎn)生的不同的動，靜壓力，驅使圓盤閥片動作
脈沖式：由于不同溫度的凝結水通過兩極串連節(jié)流孔板式，坐在兩極節(jié)流孔板之間形的不同壓力，驅使閥瓣動作。
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，可使蒸汽加熱設備達到zui高工作效率。要想達到的效果，就要對各種類型疏水閥的工作性能、特點進行全面的了解。
疏水閥的品種很多，各有不同的性能。選用疏水閥時，首先應選其特性能滿足蒸汽加熱設備的*運行，然后才考慮其他客觀條件，這樣選擇你所需要的疏水閥才是正確和有效的。
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(jù)三個原理制造出三種類型的疏水閥：分類為機械型、熱靜力型、熱動力型。
一.機械型疏水閥：
機械型也稱浮子型，是利用凝結水與蒸汽的密度差，通過凝結水液位變化，使浮子升降帶動閥瓣開啟或關閉，達到阻汽排水目的。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*換熱效率。zui大背壓率為80%，工作質量高，是生產(chǎn)工藝加熱設備的疏水閥。
機械型疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、扛桿浮球式、倒吊（置）桶式等
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，疏水閥內部帶有Y系列自動排空氣裝置，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(jīng)過Y系列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，Y系列自動排空氣裝置的感溫液體膨脹，自動排空氣裝置關閉。疏水閥開始正常工作，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(jié)能效果好。zui小工作壓力0.01Mpa，從0.01Mpa至zui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(xù)排水。能排飽和溫度凝結水，zui小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到*換熱效率。背壓率大于85%，是生產(chǎn)工藝加熱設備的疏水閥之一。
2. 自由半浮球式疏水閥：
自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。整個球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水錘，沒有易損件，*，經(jīng)久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結水，zui小過冷度為0℃，加熱設備里不存水，能使加熱設備達到*換熱效率。
當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經(jīng)過發(fā)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(chǎn)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，間斷和連續(xù)工作。
3. 扛桿浮球式疏水閥：
扛桿浮球式疏水閥基本特點與自由浮球式相同，內部結構是浮球連接杠桿帶動閥心，隨凝結水的液位升降進行開關閥門。扛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，zui大疏水量達100噸/小時，是大型加熱設備的疏水閥。
4. 倒吊（置）桶疏水閥：
倒吊（置）桶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%，zui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（置）桶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(chǎn)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(chǎn)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(huán)工作，間斷排水。
5. 組合式過熱蒸汽疏水閥：
組合式過熱蒸汽疏水閥有兩個隔離的閥腔，由兩根不銹鋼管連通上下閥腔，它是由浮球式和倒吊（置）桶疏水閥的組合，該閥結構*合理，在過熱、高壓、小負荷的工作狀況下，能夠及時地排放過熱蒸汽消失時形成的凝結水，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質量高。zui高允許溫度為600℃，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質合金鋼，使用壽命長，是過熱蒸汽疏水閥，取得兩項國家，*。
當凝結水進入下閥腔，副閥的浮球隨液位上升，浮球封閉進汽管孔。凝結水經(jīng)進水導管上升到主閥腔，倒吊桶靠自重下墜，帶動閥心打開主閥門，排放凝結水。當副閥腔的凝結水液位下降時，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里，倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力，倒吊桶帶動閥心關閉主閥門。當副閥腔的凝結水液位再升高時，下一個循環(huán)周期又開始，間斷排水。

二.熱靜力型疏水閥：
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度比較大，一般過冷度為15度到40度，它能利用凝結水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結水，無蒸汽泄漏，節(jié)能*。是在蒸汽管道，伴熱管線、小型加熱設備，采暖設備，溫度要求不高的小型加熱設備上，的疏水閥 。
熱靜力型疏水閥有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式------
1. 膜盒式式疏水閥：
膜盒式疏水閥的主要動作元件是金屬膜盒，內充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體，有開閥溫度低于飽和溫度15℃和30℃兩種供選擇。膜盒式疏水閥的反應特別靈敏，不怕凍，體積小，耐過熱，任意位置都可安裝。背壓率大于80%，能排不凝結氣體，膜盒堅固，使用壽命長，維修方便，使用范圍很廣。
裝置剛起動時，管道出現(xiàn)低溫冷凝水，膜盒內的液體處于冷凝狀態(tài)，閥門處于開啟位置。當冷凝水溫度漸漸升高，膜合內充液開始蒸發(fā)，膜合內壓力上升，膜片帶動閥心向關閉方向移動，在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關閉。膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開關，起到阻汽排水作用。
2. 波紋管式疏水閥：
波紋管式疏水閥的閥芯不銹鋼波紋管內充一種汽化溫度低于水飽和溫度的液體。隨蒸汽溫度變化控制閥門開關，該閥設有調整螺栓，可根據(jù)需要調節(jié)使用溫度，一般過冷度調整范圍低于飽和溫度15℃-40℃。背壓率大于70%，不怕凍，體積小，任意位置都可安裝，能排不凝結氣體，使用壽命長。
當裝置啟動時，管道出現(xiàn)冷卻凝結水，波紋管內液體處于冷凝狀態(tài)，閥心在彈簧的彈力下，處于開啟位置。當冷凝水溫度漸漸升高，波紋管內充液開始蒸發(fā)膨脹，內壓增高，變形伸長，帶動閥心向關閉方向移動，在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關閉，隨蒸汽溫度變化控制閥門開關，阻汽排水。
3. 雙金屬片式疏水閥：
雙金屬片疏水閥的主要部件是雙金屬片感溫元件，隨蒸汽溫度升降受熱變形，推動閥心開關閥門。雙金屬片式疏水閥設有調整螺栓，可根據(jù)需要調節(jié)使用溫度，一般過冷度調整范圍低于飽和溫度15℃-30℃，背壓率大于70%，能排不凝結氣體，不怕凍，體積小，能抗水錘，耐高壓，任意位置都可安裝。雙金屬片有疲勞性，須要經(jīng)常調整。
當裝置剛起動時，管道出現(xiàn)低溫冷凝水，雙金屬片是平展的，閥心在彈簧的彈力下，閥門處于開啟位置。當冷凝水溫度漸漸升高，雙金屬片感溫起元件開始彎曲變形，并把閥心推向關閉位置。在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關閉。雙金屬片隨蒸汽溫度變化控制閥門開關，阻汽排水。

三.熱動力型疏水閥
這類疏水閥根據(jù)相變原理，靠蒸汽和凝結水通過時的流速和體積變化的不同熱力學原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅動閥片開關閥門。因熱動力式疏水閥的工作動力來源于蒸汽，所以蒸汽浪費比較大。結構簡單、耐水擊、zui大背為50%，有噪音，閥片工作頻繁，使用壽命短。
熱動力型疏水閥有熱動力式（圓盤式）、脈沖式、孔板式------
1. 熱動力式疏水閥：
熱動力式疏水閥內有一個活動閥片，既是敏感件又是動作執(zhí)行件。根據(jù)蒸汽和凝結水通過時的流速和體積變化的不同熱力學原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅動閥片開關閥門。漏汽率3%，過冷度為8℃-15℃。
當裝置啟動時，管道出現(xiàn)冷卻凝結水，凝結水靠工作壓力推開閥片，迅速排放。當凝結水排放完畢，蒸汽隨后排放，因蒸汽比凝結水的體積和流速大，使閥片上下產(chǎn)生壓差，閥片在蒸汽流速的吸力下迅速關閉。當閥片關閉時，閥片受到兩面壓力，閥片下面的受力面積小于上面的受力面積，因疏水閥汽室里面的壓力來源于蒸汽壓力，所以閥片上面受力大于下面，閥片緊緊關閉。當疏水閥汽室里面的蒸汽降溫成凝結水，汽室里面的壓力消失。凝結水靠工作壓力推開閥片，凝結水又繼續(xù)排放，循環(huán)工作，間斷排水。
2. 圓盤式蒸汽保溫型疏水閥：
圓盤式蒸汽保溫型疏水閥疏水閥的工作原理和熱動力式疏水閥相同，它在熱動力式疏水閥的汽室外面增加一層外殼。外殼內室和蒸汽管道相通，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溫，保持汽壓，疏水閥緊緊關閉。當管線產(chǎn)生凝結水，疏水閥外殼降溫，疏水閥開始排水；在過熱蒸汽管線上如果沒有凝結水產(chǎn)生，疏水閥不會開啟，工作質量高。閥體為合金鋼，閥心為硬質合金，該閥zui高允許溫度為550℃，經(jīng)久耐用，使用壽命長，是高壓、高溫過熱蒸汽疏水閥。
3. 脈沖式疏水閥：
脈沖式疏水閥有和兩個孔板根據(jù)蒸汽壓降變化調節(jié)閥門開關，即使閥門*關閉入口和出口也是通過*、第二個小孔相通，始終處于不*關閉狀態(tài)，蒸汽不斷逸出，漏汽量大。該疏水閥動作頻率很高，磨損厲害、壽命較短。體積小、耐水擊，能排出空氣和飽和溫度水，接近連續(xù)排水，zui大背壓25%，因此使用者很少。
4. 孔板式疏水閥：
孔板式疏水閥是根據(jù)不同的排水量，選擇不同孔徑的孔板控制排水量的目的。結構簡單，選擇不合適會出現(xiàn)排水不及或大量跑汽，不適用于間歇生產(chǎn)的用汽設備或冷凝水量波動大的用汽設備。

疏水閥安裝說明：
疏水閥安裝是否合適，對疏水閥的正常工作和設備的生產(chǎn)效率都有直接有影響。 安裝疏水閥必須按正規(guī)安裝要求、才能使疏水閥和設備達到*工作效率。
1、在安裝疏水閥之前一定要用帶壓蒸汽吹掃管道，清除管道中的雜物。
2、疏水閥前應安裝過濾器，確保疏水閥不受管道雜物的堵塞，定期清理過濾器。
3、疏水閥前后要安裝閥門，方便疏水閥隨時撿修。
4、凝結水流向要與疏水閥安裝箭頭標志*。
5、疏水閥應安裝在設備出口的zui低處，及時排出凝結水，避免管道產(chǎn)生汽阻。
6、如果設備的zui低處沒有位置安裝疏水閥，應在出水口zui低位置加個反水彎（凝結水提升接頭），把凝結水位提升后再裝疏水閥，以免產(chǎn)生汽阻。
7、疏水閥的出水管不應浸在水里。（如果浸在水里，應在彎曲處鉆個孔，破壞真空，防止沙土回吸。）
8、機械型疏水閥要水平安裝。
9、蒸汽疏水閥不要串聯(lián)安裝。
10、每臺設備應該各自安裝疏水閥。
11、熱靜力型疏水閥前需要有一米以上不保溫的過冷管，其它形式疏水閥應盡量靠近設備。
12、滾筒式烘干（帶虹吸管型）設備選用疏水閥時請注明：選用帶防汽阻裝置的疏水閥，避免設備產(chǎn)生汽鎖。
13、疏水閥后如有凝結水回收，疏水閥出水管應從回收總管的上面接入總管，減少背壓，防止回流。
14、疏水閥后如有凝結水回收，不同壓力等級的管線要分開回收。
15、疏水閥后凝結水回收總管不能爬坡，會增加疏水閥的背壓。
16、疏水閥后凝結水進入回收總管前要安裝止回閥，防止凝結水回流。
17、在蒸汽管道上裝疏水閥，主管道要設一個接近主管道半徑的凝結水集水井，然后再用小管引至疏水閥。
18、機械型疏水閥*不用，要卸下排污螺絲把里面的水放掉，以防冰凍。
19、發(fā)現(xiàn)疏水閥跑汽，要及時排污和清理過濾網(wǎng)，根據(jù)實際使用情況勤檢查，遇有故障隨時修理。每年至少要檢修一次，清除里面的雜質。
疏水閥在整個蒸汽系統(tǒng)中被認為是個小配件，但對系統(tǒng)工作和經(jīng)濟運行影響很大，所以疏水閥的維護和檢修也是至關重要的，只有充分重視疏水閥在生產(chǎn)上的重要作用。勤檢修，使疏水閥經(jīng)常處在良好的工作狀態(tài)下，才能保證達到*節(jié)能效果和提高經(jīng)濟效益。
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