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技術解答

蒸汽疏水閥簡介及降低水錘的措施

文字:[大][中][小] 2019-11-29    瀏覽次數:75    

蒸汽疏水閥簡介及降低水錘的措施


一、蒸汽疏水閥


蒸汽系統中,疏水閥是非常重要的一部分,蒸汽疏水閥的基本作用是將蒸汽系統中的空氣及冷的不凝氣體和蒸汽使用后產生的冷凝水盡快排出;同時自動防止蒸汽的泄露。


二、蒸汽疏水閥的分類


基礎分類

動作原理

中分類

小分類

機械型

蒸汽和凝結水的密度差

浮球式

杠桿式浮球式



自由浮球式




自由浮球先導活塞式




開口向上浮子式

浮桶式



差壓式雙閥瓣浮桶式




開口向下浮子式

倒吊桶式



差壓式雙閥吊桶式


熱靜力型

蒸汽和凝結水的溫度差

蒸汽壓力差

波紋管式



雙金屬片式

圓板雙金屬式

熱動力型

蒸汽和凝結水的熱力學特性

圓盤式

大氣冷卻圓盤式



空氣保溫圓盤式




蒸汽加熱凝結水冷卻圓盤式




孔板式

脈沖式



疏水閥的工作原理


利用蒸汽和凝結水兩者的密度差,或改變相態的物理性質,促使閥門啟閉來進行工作。常用的疏水器有浮筒式、鐘形浮子式和熱動力式等多種。


蒸汽疏水閥安裝在蒸汽加熱設備與凝結水回水集管之間。開啟時,桶在底部,閥門全開。凝結水進入疏水閥后流到桶底,充滿閥體,全部浸沒桶體,然后,凝結水通過全開閥門排至回水集管。蒸汽也從桶體底部進入疏水閥,占據桶體內的頂部,產生浮力。桶體慢慢升起,逐漸向閥座方向移動杠桿,直到完全關閉閥門??諝夂投趸細怏w通過桶體的排氣小孔,聚集在疏水閥的頂部。


從排氣孔排出的蒸汽,都會因疏水閥的散熱而凝結。當進來的凝結水開始充滿桶體時桶體開始對杠桿產生一個拉力。隨著凝結水位不斷升高,產生的力不斷增加,直到能夠克服壓差,打開閥門。疏水閥閥門開始打開,作用在閥瓣上的壓差就會減小。桶體將迅速下降,使閥門全開。積聚在疏水閥頂部的不凝性氣體先排出,然后凝結水排出。水流從桶體流出時帶動污物一起流出疏水閥。凝結水排放的同時,蒸汽重新開始進入疏水閥,新的一個周期又開始了。


三、水錘


由于管道的散熱損失蒸汽冷凝成水,冷凝水在管道的內壁形成水滴。水滴被蒸汽流吹掃形成水膜。由于重力作用,冷凝水會流向管道底部,水膜的厚度不斷增加。沿著蒸汽管道流動的冷凝水滴不斷積累最終會形成水彈(如圖)。




這種水彈密度高、不可壓縮,當高速運動時具有相當大的動量。當遇到阻礙時,例如管道的彎頭或三通,水的動能轉換為壓力能,壓力波將作用在障礙物上。冷凝水也會在管道低點積聚,蒸汽會攜帶起冷凝水彈并沖擊下游的閥門和管道附件。這些低點包括可能因為沒有足夠支撐或管架破損引起的主管下沉。其它可能造成水錘的根源包括使用不當的同心縮徑管道、過濾器或則在上升的蒸汽主管前冷凝水沒有充分排放,冷凝水彈和阻礙物之間碰撞引起的噪聲和震動稱為”水錘”。


水錘會大大降低管道附件的壽命,在嚴重情況下管道連接會斷裂,具有如爆炸一樣的效果。管道破裂處會泄漏蒸汽,非常危險。



水錘造成的閥門損壞


四、降低水錘效應的的措施:


  1. 蒸汽管道或設備必須選擇正確的疏水閥及排量,確保冷凝水能迅速排放。

  2. 疏水站的安裝必須合理。如管線疏水站必須布置為等徑三通疏水站,否則疏水效果差,水錘不可避免。

  3. 管道中閥門及管道變徑的安裝應該盡量合理,避免出現人為的低點,以免冷凝水大量聚集引起水錘。

  4. 蒸汽管道的低點必須安裝疏水站。

  5. 蒸汽管道末端安裝疏水閥站及排空氣閥。

  6. 如果系統冷凝水全部回收,那么疏水閥后必須安裝止回閥。

  7. 盡量避免不同壓力冷凝水回收到同一冷凝水管道。

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