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疏水閥的工作原理
點擊次數(shù)：200 發(fā)布時間：2012-5-25
疏水閥是用于蒸汽管網(wǎng)及設(shè)備中，能自動排出凝結(jié)水、空氣及其它不凝結(jié)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(nèi)凝結(jié)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(nèi)部充入揮發(fā)性液體
熱動力型：依靠液體的熱動力學性質(zhì)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(qū)使圓盤閥片動作
脈沖式：由于不同溫度的凝結(jié)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(qū)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(shè)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(shè)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(jié)水，才能起到阻汽排水作用。“識別” 蒸汽和凝結(jié)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(jié)水與蒸汽的密度差，通過凝結(jié)水液位變化，使浮子升降帶動閥瓣開啟或關(guān)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(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達到*換熱效率。zui大背壓率為80%，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)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(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)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(nèi)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(zhì)量高。
設(shè)備剛啟動工作時，管道內(nèi)的空氣經(jīng)過Y系列自動排空氣裝置排出，低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi)，凝結(jié)水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結(jié)水迅速排出，蒸汽很快進入設(shè)備，設(shè)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(guān)閉。疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結(jié)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(nèi)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(jié)水，zui小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達到*換熱效率。背壓率大于85%，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)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(jié)水，zui小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達到*換熱效率。
當裝置剛啟動時，管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過發(fā)射管進入疏水閥內(nèi)，閥內(nèi)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(jié)水迅速排出。當蒸汽進入球桶內(nèi)，球桶產(chǎn)生向上浮力，同時閥內(nèi)的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球捅漂向閥口，閥門關(guān)閉。當球桶內(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結(jié)水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內(nèi)，閥門再關(guān)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(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動閥心，隨凝結(jié)水的液位升降進行開關(guān)閥門?？笚U浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結(jié)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(shè)備的疏水閥。
4. 倒吊（置）桶疏水閥：
倒吊（置）桶疏水閥內(nèi)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(guān)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(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進入疏水閥內(nèi)，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(jié)水迅速排出。當蒸汽進入倒吊桶內(nèi)，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(guān)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(jié)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(jié)構(gòu)*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(jié)水，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質(zhì)量高。zui高允許溫度為600℃，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質(zhì)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(jié)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(jié)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(jié)水。當副閥腔的凝結(jié)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(nèi)的倒吊桶里，倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力，倒吊桶帶動閥心關(guān)閉主閥門。當副閥腔的凝結(jié)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(jié)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(jié)水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結(jié)水，無蒸汽泄漏，節(jié)能*。是在蒸汽管道，伴熱管線、小型加熱設(shè)備，采暖設(shè)備，溫度要求不高的小型加熱設(shè)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(nèi)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(jié)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(nèi)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(nèi)充液開始蒸發(fā)，膜合內(nèi)壓力上升，膜片帶動閥心向關(guān)閉方向移動，在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關(guān)閉。膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān)，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(nèi)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(guān)，該閥設(shè)有調(diào)整螺栓，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度，一般過冷度調(diào)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(jié)氣體，使用壽命長。
當裝置啟動時，管道出現(xiàn)冷卻凝結(jié)水，波紋管內(nèi)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(nèi)充液開始蒸發(fā)膨脹，內(nèi)壓增高，變形伸長，帶動閥心向關(guān)閉方向移動，在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關(guān)閉，隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān)，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(guān)閥門。雙金屬片式疏水閥設(shè)有調(diào)整螺栓，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)使用溫度，一般過冷度調(diào)整范圍低于飽和溫度15℃-30℃，背壓率大于70%，能排不凝結(jié)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(diào)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(guān)閉位置。在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥開始關(guān)閉。雙金屬片隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān)，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(jié)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(qū)動閥片開關(guān)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)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(qū)動閥片開關(guān)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(jié)水，凝結(jié)水靠工作壓力推開閥片，迅速排放。當凝結(jié)水排放完畢，蒸汽隨后排放，因蒸汽比凝結(jié)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(guān)閉。當閥片關(guān)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(guān)閉。當疏水閥汽室里面的蒸汽降溫成凝結(jié)水，汽室里面的壓力消失。凝結(jié)水靠工作壓力推開閥片，凝結(jié)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(nèi)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(guān)閉。當管線產(chǎn)生凝結(jié)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(jié)水產(chǎn)生，疏水閥不會開啟，工作質(zhì)量高。閥體為合金鋼，閥心為硬質(zhì)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(diào)節(jié)閥門開關(guān)，即使閥門*關(guān)閉入口和出口也是通過*、第二個小孔相通，始終處于不*關(guān)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(jié)構(gòu)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(shè)備或冷凝水量波動大的用汽設(shè)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(shè)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(shè)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(jié)水流向要與疏水閥安裝箭頭標志一致。
5、疏水閥應安裝在設(shè)備出口的zui低處，及時排出凝結(jié)水，避免管道產(chǎn)生汽阻。
6、如果設(shè)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(jié)水提升接頭），把凝結(jié)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(shè)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(shè)備。
12、滾筒式烘干（帶虹吸管型）設(shè)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(shè)備產(chǎn)生汽鎖。
13、疏水閥后如有凝結(jié)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(jié)水回收，不同壓力等級的管線要分開回收。
15、疏水閥后凝結(jié)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(jié)水進入回收總管前要安裝止回閥，防止凝結(jié)水回流。
17、在蒸汽管道上裝疏水閥，主管道要設(shè)一個接近主管道半徑的凝結(jié)水集水井，然后再用小管引至疏水閥。
18、機械型疏水閥長期不用，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(zhì)。
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(guān)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