疏水閥的用途,選型,疏水閥的常見故障維護
自由浮球式蒸汽疏水閥
蒸汽疏水閥是排除蒸汽加熱設備或蒸汽管道中的蒸汽凝結(jié)水及空氣等不凝氣體且不漏出蒸汽的一種自動排水阻汽閥,管網(wǎng)和設備中冷凝水一經(jīng)形
成必須及時排放否則會嚴重影響沒備的熱效率并引起水擊,但是排放凝結(jié)水不能把蒸氣排掉否則會造成能源的浪費。因此正確地選擇蒸汽疏水閥
并注意安裝使用維護,充分發(fā)揮疏水閥應有的功能,對企業(yè)提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源降低污染排放有著十分重要的意義。
一、蒸汽疏水閥的分類及選型計算
1、蒸汽疏水閥按工作原理可分為三類
1.1、機械型疏水閥
這類疏水閥的工作原理是利用凝結(jié)水位的變化而引起的浮子升降從而控制閥的啟閉,排放或停止凝水的排放。按浮子及閥體結(jié)構(gòu),可分為雙腔式、
浮球式和倒吊桶式等倒吊桶式疏水閥作為所有工藝負荷和蒸汽主管線疏水閥的首選即所有需要蒸汽疏水的場合。
1.2、熱靜力型疏水閥
這種疏水閥是利用凝結(jié)水的溫度差而工作的如雙金屬片式用于伴熱管線或加熱系統(tǒng)低溫或防霜工況。該類型的疏水閥可以最大限度地利用凝結(jié)水
中的顯熱或防止產(chǎn)品過熱其優(yōu)點在于:體積小質(zhì)量輕同時有較大的冷凝水排量冷態(tài)時完全打開,排空氣性能好安裝于室外不會受到冰凍損壞耐水
錘、腐蝕。
1.3、熱動力型疏水閥
這類疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水之間的熱動力特性而工作的如圓盤式疏水閥只要在先前經(jīng)驗證明其性能良好時可作為倒吊桶疏水閥的替代產(chǎn)品。
熱動力疏水閥具有體積小、質(zhì)量輕自動運行于其工作壓力范圍,無須調(diào)節(jié)可用于高壓和過熱系統(tǒng)中,不受水錘和冰凍的損壞可任意方向安裝可廣
泛使用于定壓的冷凝水排放如蒸汽主管道、拌熱管線、壓燙機等的應用。
二、蒸汽疏水閥的選型及計算
1、蒸汽疏水閥的選型
疏水閥的選型是根據(jù)疏水閥前蒸汽壓力(即一次壓力)、疏水閥后壓力(即二次壓力、背壓)、疏水量、蒸汽性質(zhì)(過熱或飽和)、管道疏水還是設備疏
水、是否允許存在冷凝水積存等情況來確定。
2、具體的選型參數(shù)計算
2.1、正常工況下的疏水閥進出口壓力根據(jù)實際使用工況確定蒸汽疏水閥的入口與出口的壓差。蒸汽疏水閥的入口壓力是指由于蒸汽壓力的波動或
溫度調(diào)節(jié)閥的節(jié)流蒸汽疏水閥人口處的最低工作壓力;蒸汽疏水閥的出口壓力是指蒸汽疏水閥后可能形成的最高工作背壓當排人大氣時實際壓差
按蒸汽疏水閥入口壓力決定。
2.2、疏水閥的容量(凝結(jié)水排量)
根據(jù)蒸汽供熱設備在正常工作時產(chǎn)生的凝結(jié)水量乘以選用修正系數(shù)然后按照蒸汽疏水閥的排水量來進行選擇。凝結(jié)水量可以用以下方法進行計算:
(1)管線運行時產(chǎn)生的凝結(jié)水量
Q=qoL(1一Z/%)
式中Q--凝結(jié)水量kg/h;
qo--光管產(chǎn)生的凝結(jié)水量kg/h;
L--疏水點之間的距離 m;
Z--保溫效率%。
(2)蒸汽加熱設備運行時產(chǎn)生的凝結(jié)水量
Q=VrC△T/Ht
式中Q--凝結(jié)水量kg/h;
V--被加熱物體的體積m3;
r--被加熱物體 的密度kg/m3;
C--液體的比熱,kcal/kg·℃(kcal·kg-1·K-1~:4186.8J·kg-1~·K-1);
△T- -液體溫升℃;
H--蒸汽潛熱,kcal/kg(kcal/kg=4186.8J/kg);
T一加熱時間。
2.3、疏水閥一般以需要的凝結(jié)水排水量及壓差為依據(jù)對照所選型號的疏水閥的排水量曲線或表選擇公稱直徑以此為參考決定進、出口管徑。各種類
型的蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)及原理有所不同性能也不盡相同在選用時可根據(jù)不同的使用場合填寫疏水閥計算選型表選擇不同的蒸汽疏水閥。
三、疏水閥的設置和管道設計
1、疏水閥的設置
(1)飽和蒸汽管(包括用來伴熱的蒸汽管)的尾端或最低點長距離輸送的蒸汽管的中途;對于飽和蒸汽的蒸汽管的每個補償彎前或最低點立管的下部。
(2)蒸汽分水器、蒸汽分配罐或管、蒸汽減壓增濕器的低點以及閃蒸罐的水蒸汽管上的減壓閥和控制閥的閥前。
(3)蒸汽管不經(jīng)常流動的死端且又是最低點處如公用物料站的蒸汽管的閥位控制處。
(4)蒸汽加熱設備夾套、盤管的凝結(jié)水出口經(jīng)常處于熱備用狀態(tài)的設備和機泵;問斷操作的設備和機泵以及現(xiàn)場備用的設備和機泵的進汽管的最低點。
(5)其他需要疏水的場合
2、疏水閥的管道設計
(1)疏水閥的入口管應設在用汽設備的最低點。對于蒸汽管道的疏水應在管道底部設置一集液包由集液包至疏水閥。集液包管徑一般比主管徑小兩級
但最大的不超過DN250。
(2)從凝結(jié)水出口至疏水閥人口管段應盡可能短且使凝結(jié)水自然流下進入疏水閥。
(3)疏水閥一般都帶有過濾器如果不帶者應在閥前安裝過濾器。
(4)對于凝結(jié)水回收的系統(tǒng),疏水閥前要設置切斷閥和排污閥排污閥一般設在凝結(jié)水出口管的最低點除特別必要外一般不設旁路。
(5)疏水閥的出口管應少彎曲盡量減少向上的立管,管徑按氣、液混合相計算一般比所選定容量的疏水閥的公稱直徑大1~2級。
(6)如果出口管有向上的立管時在疏水閥后應設止回閥有止回功能的疏水閥閥后可以不設止回閥。
四、石化裝置中疏水閥組使用過程中常見故障解析
在石油化工裝置中疏水閥出現(xiàn)的主要問題就是不能起到疏水作用從而造成能源的浪費。具體有以下的幾種情況。
1、疏水閥泄漏
疏水閥一般在安裝投用后都要求熱緊但運行一段時間后,總有部分疏水閥會出現(xiàn)泄漏如絲堵、大蓋墊片、法蘭等處。這種泄漏主要是安裝質(zhì)量或法蘭
面不平整引起還有平時的熱沖擊太大或水擊現(xiàn)象造成的,這類問題應把好安裝及疏水閥的質(zhì)量關出現(xiàn)泄漏應及時纏繞四氟帶緊囤、更換墊片,如果密
封墊片泄漏不及時更換也會損害密封面造成疏水閥體本身損壞。
2、疏水閥堵塞
疏水閥結(jié)垢、有異物堵塞后不疏水或者疏水性能下降一般從工藝操作參數(shù)上就能夠判斷出來,這主要是安裝有問題,一般杠桿浮球式疏水閥自身是不
帶過濾網(wǎng)的應在疏水閥前加裝管道過濾器并在規(guī)程中規(guī)定定期清洗。安裝應保證水平,使用時保證水封另外建議選用抗污及雜質(zhì)能力強的機械型疏
水閥。
3、疏水閥過蒸汽
疏水閥過蒸汽,即不管疏水閥中有水沒水都排蒸汽。這一般是疏水閥的質(zhì)量問題使用專業(yè)的檢測儀器檢測出過蒸汽的一定要及時更換。疏水閥檢測
儀能在線快速地檢測疏水閥堵塞及漏汽情況并最多能貯存100個疏水閥的數(shù)據(jù)保證能源的節(jié)約。
4、疏水閥在北方防凍問題
北方的冬季比較冷在冬季開車的石油化工裝置許多疏水閥易被凍壞而不能正常工作。在寒冷地方應選用能耐凍型的疏水閥為宜,因此機械型不太適
用。如要用則需做好保溫措施,且不用時應及時將設備內(nèi)及疏水閥內(nèi)的水排干凈。其他類型雖是抗凍的但在每次操作結(jié)束后也應排凈設備類的積水。
另外在蒸汽和冷凝水回收管網(wǎng)正常運行情況下疏水閥是不會發(fā)生凍壞情況的。如果出現(xiàn)疏水閥凍壞的情況只是蒸汽管網(wǎng)長時間停車所致。凍壞情況
通常發(fā)生在機械式疏水閥上因為機械式疏水閥在閥體內(nèi)有水存在。在有可能發(fā)生疏水閥凍壞的地方在疏水閥的選型上需從幾方面考慮:
(1)材質(zhì):不要選用鑄鐵外殼的疏水閥,而選用鑄鋼的。
(2)在疏水閥上安裝防凍閥,這樣當閥體內(nèi)冷凝水溫度降低時,自動將水排凈防止凍壞。
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除了疏水閥的選型和管道設計疏水閥的維護檢修和常見故障的分
析排除也是至關重要的,只有充分重視疏水閥在生產(chǎn)上的重要作用做到勤維護、常檢修,使疏水閥處在良好的工作狀態(tài)下才能保證達到最佳節(jié)能效
果和提高經(jīng)濟效益。
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