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蒸汽疏水阀讲座

蒸汽疏水阀是用于蒸汽供热设备和蒸汽管道上，能自动地排除蒸汽使用设备和管道中的冷凝水、空气及其它不可凝结的气体，并能防止蒸汽泄漏的自动阀门。蒸汽广泛地应用于工业生产和生活设施中，无论在蒸汽的输送管道系统，还是利用蒸汽来进行加热、干燥、保温、消毒、蒸煮、浓缩、换热、采暖、空调等工艺，过程中所产生的冷凝水都需要通过蒸汽疏水阀排除，而不允许蒸汽泄漏。蒸汽疏水阀性能的优劣，对于蒸汽系统的正常运行，用汽设备热效率的提高及能源的合理利用等方面具有至关重要的作用。

特别是在煤、石油及天然气等一次能源日益减少的情况下，世界各国政府都将节约能源和开发新能源作为重要的国策。而蒸汽疏水阀在蒸汽使用系统的节能方面起着不可忽视的关键作用。 据有关部门统计，目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为500万台，大约有75%的产品达不到现行国家标准漏汽量小于3%的要求，其泄漏率大都在10%左右，这样一台蒸汽疏水阀就要浪费 4.44吨标煤，全国正在使用的达不到现行国家标准的疏水阀就要浪费1432.33万吨标煤。这是一笔相当可观的数字，由此可见蒸汽疏水阀的节能作用之大，及其在国民经济发展中的地位之重要是不可等闲视之的。

随着国外能源危机的进一步加剧和现代化工业技术的迅速发展，对热能充分利用的要求日益提高，蒸汽疏水阀的研究工作得到了广泛的开展。上海川沪阀门有限公司作为蒸汽疏水阀研发的领先者，自1978年开始生产和销售蒸汽疏水阀，是国内高品质阀门制造商。我公司产品系列品种齐全，广泛应用于蒸汽系统，

一、蒸汽疏水阀的概述
1、什么叫蒸汽疏水阀？
蒸汽疏水阀就是在需要蒸汽的装置上，设计一种能够自动将冷凝水、空气和不凝性气体排出蒸汽系统，并能够阻止蒸汽排出的装置。
2、蒸汽疏水阀的重要的功能： （1）能迅速排除产生的凝结水；（2）防止蒸汽泄漏；（3）排除空气及其它不可凝气体。
3、用汽设备排除凝结水和空气的必要性：
（1）防止水击：若蒸汽管路中有凝结水，在高速流动的蒸汽的推动下，使凝结水在管壁和阀门及蒸汽使用设备上进行强烈的撞击，从而造成管路转弯处、阀门和用汽设备的损坏或破坏。
（2）防止降低蒸汽使用设备的效率：用汽设备（特别是间接加热装置），都是为了有效地利用蒸汽的潜热。在这些装置中滞留过多的凝结水与加热面接触，减少了加热面积、上下加热不均匀，从而使设备效率显著降低。
（3）防止腐蚀蒸汽使用设备内部：水和空气中的氧与设备接触，会发生化学反应，使铁锈蚀。
（4）防止蒸汽使用设备的损伤：由于蒸汽和水的温度不同，设备内的凝结水使用设备局部产生温差，引起温差应力，从而使用设备破坏。
4、对蒸汽疏水阀的功能、节能措施、运转、保养 管理等方面的具体要求： （1）排除凝结水时不泄漏蒸汽；
（2）可以排除蒸汽系统中任何地方的全部凝结水；
（3）能同时排放空气和凝结水；
（4）适用压力范围大；
（5）容易检修和保养：结构简单、活动部件少；
（6）实用性高：体积小、重量轻、寿命高、价格低且不因空气和蒸汽而丧失排放能力。
5、蒸汽疏水阀术语与标志 5.1 有关压力的术语
5.1.1 高允许压力
在给定温度下蒸汽疏水阀壳体能够持久承受的高压力。
5.1.2 工作压力
在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的压力。
5.1.3 高工作压力
在正确动作条件下，蒸汽疏水阀进口端的高压力，它由制造厂给定。
5.1.4 低工作压力
在正确动作情况下，蒸汽疏水阀进口端的低压力。
5.1.5 工作背压
在工作条件下，蒸汽疏水阀的出口端的压力。

5.1.6 高工作背压
在高工作压力下，能正确动作时蒸汽疏水阀出口端的高压力。
5.1.7 背压率
工作背压与工作压力的百分比。
5.1.8 高背压率
高工作背压与高工作压力的百分比。
5.1.9 工作压差
工作压力与工作背压的差值。
5.1.10 大压差
工作压力与工作背压的大差值。
5.1.11 小压差
工作压力与工作背压的小差值。
5.2 有关温度的术语 5.2.1 工作温度
在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的温度。
5.2.2 高工作温度
与高工作压力相对应的饱和温度。
5.2.3 高允许温度
在给定压力下蒸汽疏水阀壳体能持久承受的高温度。
5.2.4 开阀温度
在排水温度试验时，蒸汽疏水阀开启时的进口温度。
5.2.5 关阀温度
在排水温度试验时，蒸汽疏水阀关闭时的进口温度。
5.2.6 排水温度
蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的温度。
5.2.7 高排水温度
在高工作压力下蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的温度。
5.2.8 过冷度
凝结水温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。
5.2.9 开阀过冷度
开阀温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。
5.2.10 关阀过冷度
关阀温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。
5.2.11 大过冷度
开阀过冷度中的大值。
5.2.12 小过冷度
关阀过冷度中的小值。

5.3 有关排量的术语 5.3.1 冷凝结水排量
在给定压差和20℃条件下蒸汽疏水阀一小时内能排出凝结水的大重量。
5.3.2 热凝结水排量
在给定压差和温度下蒸汽疏水阀一小时内能排出凝结水的大重量。
5.4 有关漏汽量和负荷率的术语
5.4.1 漏汽量
单位时间内蒸汽疏水阀漏出新鲜蒸汽的量。
5.4.2 无负荷漏汽量
蒸汽疏水阀前处于完全饱和蒸汽条件下的漏汽量。
5.4.3 有负荷漏汽量
给定负荷率下蒸汽疏水阀的漏汽量。
5.4.4 无负荷漏汽率
无负荷漏汽量与相应压力下大热凝结水排量的百分比。
5.4.5 有负荷漏汽率
有负荷漏汽量与试验时间内实际热凝结水排量的百分比。
5.4.6 负荷率
试验时间内的实际热凝结水排量与试验压力下大热凝结水排量的百分比。
5.5 标志 5.5.1 标志位置
5.5.1 .1 蒸汽疏工的标志可设在阀体上，也可标在标 牌上，标牌必须与阀体或阀盖牢固固定。
5.5.1.2 标志不得被覆盖。
5.5.2 必须使用的标志
a）产品型号； b）公称尺寸； c）公称压力； d）制造厂名称和商标； e）介质流动方向的指标箭头；f）高工作压力； g）高工作温度。
5.5.3 可选择使用的标志
a）阀体材料；b）高允许压力；c）高允许温度；d）高排水温度；e）出厂编号、日期。
5.5.4 上述各项标志若已标在阀体上也可以重复标在标牌上。
5.5.5 只要不与上述标志混淆，还可附加其他标志。

二、蒸汽疏水阀结构形式与工作原理
目前，我们在蒸汽应用时，主要是以加热物质或使之溶解，利用蒸汽来达到工序中加热的目的。其原理是饱和蒸汽冷凝时，它会释放出汽化的能量（潜热能）而形成冷凝水。冷凝水只含有饱和温度下水所含有的能量（显热能）。但是为了确保蒸汽系统中维持大的热传导效率，此冷凝水必须排出系统之外，另外从锅炉中产生的一些不凝性气体和空气以及蒸汽系统起动时管道内的空气也必须排出蒸汽系统，但同时必须保留有用的蒸汽，这些功能就是由一种自动装置 - 蒸汽疏水阀来完成。
疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用，选择合适的疏水阀，可使蒸汽加热设备达到高工作效率。
疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水，才能起到阻汽排水作用。“识别” 蒸汽和凝结水基于三个原理：密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀： 机械型、热静力型、热动力型。
1、机械型疏水阀： 机械型也称浮子型，是利用凝结水与蒸汽之间的密度差。机械型疏水阀的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不存水，能使加热设备达到佳换热效率。大背压率为80%，工作质量高，是生产工艺加热设 备理想的疏水阀。
机械型疏水阀有：自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式、回转浮球式。
1.1 自由浮球式疏水阀

自由浮球式疏水阀的结构简单，内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球，既是浮子又是启闭件，无易损零件，使用寿命很长，带有自动排空气装置，非常灵敏，能自动排空气，工作质量高。
设备刚启动工作时，管道内的空气经过自动排空气装置排出，低温凝结水进入疏水阀内，凝结水的液位上升，浮球上升，阀门开启，凝结水迅速排出，蒸汽很快进入设备，设备迅速升温，自动排空气装置的感温膨胀，自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常作，浮球随凝结水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下，形成水封，无蒸汽泄漏，节能效果好。小工作压力从0.01MPa至高使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响，连续排水。能排饱和温度凝结水，小过冷 度为0℃，加热设备里不存水，能使加热设备达到佳换热效率。背压率大于85%，是生产工艺加热设备理想的疏水阀之一。
1.2自由半浮球式疏水阀

整个球面都可为密封，使用寿命很长，能抗水锤，没有易损件，无故障，经久耐用，无蒸汽泄漏。背压率大于80%，能排饱和温度凝结水，小过冷度为0℃，加热设备里不存水，能使加热设备达到佳换热效率。
当装置刚启动时，管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内，阀内的双金属片排空元件把球桶弹开，阀门开启，空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内，球桶产生向上浮力，同时阀内的温度升高，双金属片排空元件收缩，球捅漂向阀口，阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水，球桶失去浮力往下沉，阀门开启，凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内，阀门再关闭，实现间断式排水。
1.3 杠杆浮球式疏水阀

杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量，可达到体积小排量大，大疏水量100吨/小时，是大型加热设备理想的疏水阀。
1.4倒吊桶式疏水阀

倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶为液位敏感件，吊桶开口向下，倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水阀能排空气，不怕水击，抗污性能好。过冷度小，漏汽率小于3%，大背压率为75%，连接件比较多，灵敏度不如自由浮球式疏水阀。因倒吊桶式疏水阀是靠蒸汽向上浮力关闭阀门，工作压差小于0.1MPA时，不适合选用。
当装置刚启动时，管道内的空气和低温凝结水进入疏水阀内，倒吊桶靠自身重量下坠，倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门，空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内，倒吊桶的蒸汽产生向上浮力，倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭阀门。倒吊桶上开有一小孔，当一部份蒸汽从小孔排出，另一部份蒸汽产生凝结水，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门，循环工作，间断排水。
1.5回转浮球式疏水阀

回转浮球疏水阀是上海川沪阀门有限公司，该阀是我公司技术人员在自由浮球、杠杆浮球、浮桶式疏水阀基础研发的新一代产品。该阀内部结构是利用浮球连接杠杆带动阀瓣，使阀瓣与阀座之间作平面回转动作，并且通过阀瓣与阀座间的多孔错位达到，凝结水位越高则排量越大，同时利用双阀座，使阀芯在开阀时压力相对减少，从而获得超大排量。该阀门的大优点是不受压力、温度、冷凝水流量波动的影响，连续排水，有水即排。小过冷为0℃，能使加热设备达到佳工作效率。其阀座总处于液位以下，形成水封，无蒸汽泄漏。它的低工作压力为0.01MPa，带有自动排气装置，能自动排除不凝气体。而且动作灵敏，使用寿命长，可实现超大排量。

 

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