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蒸汽疏水阀的工作性能分析,蒸汽疏水阀的安装维护管理
发布时间:2015-11-30   点击次数:3239次

蒸汽疏水阀内部结构工作原理示意图

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蒸汽疏水阀就要浪费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。江恒阀业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,其中大排量蒸汽疏水阀是江恒阀业最重要的产品系列,如XS9430蒸汽疏水阀长久以来已成为可靠的蒸汽疏水阀的化身,其各种类型的蒸汽疏水阀的泄漏率远远低于现行国家标准。

一、蒸汽疏水阀的安装、维护管理

1、蒸汽疏水阀的安装原则

1)水泵与蒸汽疏水阀都是排水的,但不能混为一谈。因为水泵是靠外部电机供给的动力进行工作,而蒸汽疏水阀是靠进出口压力差进行工作的。

2)要正确确定排水点的位置,蒸汽疏水阀的安装位置,原则上应安装在各种使用设备蒸汽容器最低点的下方。以便凝结水能自然地、顺利地流入蒸汽疏水阀的位置。

3)同时,还应注意安装的方向、特性,以便于检修和更换。

2、蒸汽疏水阀在蒸汽输送管上的设置的注意事项

1)蒸汽输送管的设置目的是从锅炉向各蒸汽使用设备内安全地(防止水击事故)输送优质的蒸汽(干饱和蒸汽)。

2)蒸汽输送管设置的基本原则是沿蒸汽的流向要有1/2001/300向下倾斜的坡度。可以使凝结水和蒸汽同向流动,既易于防止水击,又便于排除凝结水(如下图)。

3)一般不允许在管道的中间有弯曲或凹处,若因设置地点和环境所限,无法避免这些滞留点时,则应在该处设置蒸汽疏水阀(下图为蒸汽输送管弯曲引起水击故障的原因)。

4)为了防止水击和供应优质蒸汽,从蒸汽输送管通过蒸汽支管向蒸汽使用设备输送蒸汽时,原则上蒸汽支管应设置在主蒸汽管的上部(如下图所示)。

3、蒸汽使用设备上安装蒸汽疏水阀的基本原则及一般要点

1)蒸汽使用设备上安装蒸汽疏水阀的基本原则:一台设备只安装一台蒸汽疏水阀,也就是通常所说的单元疏水系统。

2)排水点应选在蒸汽容器最低点的下方,蒸汽疏水阀安装在比排水点还低的位置上,且应与旁通管配套使用。

3)蒸汽疏水阀应安装在便于检修的地方,并尽可能集中,以便于管理。

4)应尽量使蒸汽疏水阀靠近蒸汽使用设备,以减少汽阻,但对于热静力型蒸汽疏水阀,特别是TB系列蒸汽疏水阀应离开设备12m的距离,而且这端管子不要保温。

5)蒸汽疏水阀的进口管应沿介质流动方向有一定的向下的斜度,且这段管路的通径不应小于蒸汽疏水阀的公称通径。

6)旁通管的安装位置不应低于蒸汽疏水阀,因为旁通管阀门漏水或关闭不严时,凝结水不通过蒸汽疏水阀而使其失去水封,造成失灵。

7)由于管路布置等原因不允许将蒸汽疏水阀安装在用汽设备的最低点时,应在最低点设置返水接头,将蒸汽与上升管分开。

8)不同蒸汽压力、不同设备不允许使用一个蒸汽疏水阀。因为高压设备的进出口压力都高,在共用一个蒸汽疏水阀时,造成低压设备的出口压力提高,排水不畅或无法正常工作。

9)同一蒸汽压力、同类型用汽设备,也不允许共用一个蒸汽疏水阀。因为即使是同一厂家生产的同一型号的用汽设备,由于制造和使用情况的不同,其加热效率、流体阻力等均有所不同,更重要的是这些设备的负荷不可能一致,这时蒸汽大多从阻力小的设备流过而其它设备通过的蒸汽较少,不能满足用汽设备的工艺要求。

10)不允许并联不同类型、不同口径的蒸汽疏水阀,即使是同类型、相同口径的蒸汽疏水阀也不推荐使用。因为这样负荷容易集中到一个蒸汽疏水阀上而使所有蒸汽疏水阀都缩短使用寿命。但允许并联安装两个容量适当的蒸汽疏水阀而只使用其中的一个,一个作为备用。

11)不允许串联使用蒸汽疏水阀,因为这样不仅造成浪费,而且两个蒸汽疏水阀都不能正常工作。

12)当利用蒸汽疏水阀出口压力进行回水及凝结水离开蒸汽疏水阀后需要爬高时,为防止凝结水倒流,应在蒸汽疏水阀出口处安装止回阀。

13)若几个蒸汽疏水阀共用一个集水管时,为了防止蒸汽疏水阀的背压过大,有必要增大集水管的尺寸,并安装止回阀和蒸汽疏水阀检验器。

4、蒸汽疏水阀的维修管理

1)蒸汽疏水阀的维修管理是十分必要的,它可以达到以下两个目的:

1)使蒸汽使用设备高效安全地运转。

2)从节能的观点来看,可以防止蒸汽损失。

2)蒸汽疏水阀维修管理的方法

1)事后维修

所谓事后维修就是在蒸汽疏水阀发生异常情况或出现故障的时候,所采取必要的修整和修理等处理措施。然而,事后维修完全是一种被动的措施,不仅降低了设备的运转效率,同时也造成大量的蒸汽损失,引起很多安全问题。所以事后维修与预防维修并举是至关重要的。

2)预防维修

预防维修也称为事前维修。它包括日常对蒸汽疏水阀的正常操作使用,对其动作情况进行周期性的检查,早期发现故障,早期治疗。

3)蒸汽疏水阀的故障

1)蒸汽疏水阀的故障,大致区别为:堵塞;喷放;漏汽。

2)突发性故障:蒸汽疏水阀自身的机械性能不良;使用条件、安装等不合理。

3)使用寿命方面的故障。

4)蒸汽疏水阀的堵塞

堵塞也可以称为不能动作闭塞,或称堵塞。它是指蒸汽疏水阀不能动作,蒸汽和凝结水一点也不能排除的故障。

堵塞的原因,有的是内因,这往往是蒸汽疏水阀本身的零件不合格或者发生意外故障;有的是外因,如蒸汽疏水阀选择不当、蒸汽汽锁和空气气堵等。还有极少数是由于蒸汽疏水阀的进口阀和出口阀、或蒸汽使用设备的供汽阀忘记打开。

5)蒸汽疏水阀的喷放

这种故障是蒸汽疏水阀的阀瓣不能关闭,一直呈开启状态,形成凝结水和蒸汽连续畅通排放的事故状态,造成喷放事故的原因,有时是内因,这是由于蒸汽疏水阀自身阀瓣与阀座等零件发生异常;有时是外因,这是蒸汽疏水阀选择不当、使用条件差和安装不合理等因素所造成的。

6)蒸汽疏水阀的泄漏

泄漏是指从蒸汽疏水阀内往外泄漏蒸汽的故障。泄漏蒸汽的方式有以下几种:

1)蒸汽疏水阀的动作状况大体良好,只是在闭阀时有蒸汽泄漏。

2)蒸汽疏水阀处于关闭状态(动作停止状态中),经常不断地泄漏蒸汽。

3)蒸汽疏水阀产生不必要的空打动作,从而造成蒸汽泄漏。

4)送汽过程中,蒸汽疏水阀无论处于开启状态还是关闭状态,都经常出现漏汽。

7)蒸汽泄漏点

1)从蒸汽疏水阀的阀瓣、阀座处泄漏。

2)从阀瓣、阀座以外的部位泄漏。

3)无论哪种泄漏方式,来自蒸汽疏水阀本身的原因是蒸汽疏水阀零件产生故障,其外部原因是蒸汽疏水阀选择不当和安装使用不合理等。但是,应特别注意,由于旁通阀的故障或旁通阀关闭不严也会+引起蒸汽泄漏。

5、蒸汽疏水阀的使用操作方法

1)供应优质蒸汽,保持良好的凝结水的水质。

2)避免发生水击。

3)杂质及水垢等异物及不纯物质,在到达蒸汽疏水阀之前应完全清除,不使其通过蒸汽疏水阀。

4)新建蒸汽使用设备或进行扩建和大规模的工程改造,以及进行有关的管道施工时,必须进行管内清扫,使异物排到管道之外。

5)要缓慢地输送蒸汽。

6)要对设备及管道进行预热

7)要排除设备内部在运转初期产生的凝结水和空气。

8)适时地清洗过滤网。

9)必须适当地检查凝结水的水质

10)假如规定的加工程序(加热或溶解等)结束了,蒸汽使用设备的运转就要停止,应关闭蒸汽供给阀,彻底排除凝结水,同时防止凝结水倒流。

11)凝结水的排放应与蒸汽疏水阀的型式相符合

12)蒸汽疏水阀漏汽的检查

13)漏汽检查和分析

14)蒸汽疏水阀较冷但无凝结水排出

15)蒸汽疏水阀很热但无凝结水排出

16)监听装置和高温计检查

17)红外线温度测量仪检查

18)超声波听、视检查仪

6、蒸汽疏水阀常见故障及排除

1)圆盘式蒸汽疏水阀的故障诊断及处理方法

症状

原因

诊断

处理

内盖是否松动

拧紧内盖

内盖垫片是否损伤

更换垫片

是否因双金属环的故障造成空气气堵

更换双金属环

阀片是否粘在阀座上(中间有油)

清除

是否发生蒸汽汽锁

检查配管

症状

原因

诊断

处理

杂质堵塞

清洗(检查过滤网)

阀片磨损

研磨

双金属环产生故障

更换双金属环

超过背压允许度

检查配管

是否是最低动作压力下使用

在使用压力范围内

是否有容量不足的倾向

使用容量要适当

阀片粘在内盖顶部

清洗


症状

原因

诊断

处理

泄漏

从阀座以外的部位泄漏

是否从阀座背面处泄漏

拧紧阀座

外盖松动

拧紧外盖

喷放孔与排放口是否贯通

更换蒸汽疏水阀(检查蒸汽疏水阀容量)

过滤网座等部位松动

适当拧紧

旁通阀是否发生故障是否仍处于开启状态

修理旁通阀

阀片空打

阀片与阀座间形成油膜

清洗

阀片与阀座有划伤

研磨

阀片与阀座略有磨损

研磨

2)双金属式蒸汽疏水阀的故障诊断及处理方法

症状

原因

诊断

处理

阀瓣没打开

调整不适当

随其变动重新调节

随温度变化而动作,而温度也随蒸汽压力不同而不同

需要按蒸汽压力进行调整

随背压的变化也要进行调整

确认双金属正反面

组装时双金属是否装反

症状

原因

诊断

处理

虽有开阀动作,但排水效果不理想

是否蒸汽疏水阀容量不足

使容量符合规定

蒸汽装置的压力发生变动

换成浮球式蒸汽疏水阀

调整不当

重新调整

过滤网堵塞

清理


症状

原因

诊断

处理

连续排放

阀瓣不关闭

是否堵住杂质

清理

双金属因电蚀自己崩坏

更换双金属

调节不当

重新调节

是否有容量不足倾向

使容量满足要求

组装时双金属是否装反

确认双金属正反面

症状

原因

诊断

处理

泄漏蒸汽

从阀瓣处泄漏

调整不当

重新调整

阀体是否有铸造砂眼

更换阀体

从垫片处泄漏

更换垫片

3)倒吊桶式蒸汽疏水阀的故障诊断及处理方法

症状

诊断

处理

凝结水滞留

蒸汽压力比蒸汽疏水阀额定压力高

降低蒸汽压力或换成高压蒸汽疏水阀

蒸汽疏水阀容量不足

选择更换大容量的蒸汽疏水阀

空气气堵

清洗空气阀

阀座也被杂质堵塞

清洗阀座孔

关阀状态下吊桶脱落

解体,重新安装吊桶

过滤网堵塞

清洗过滤网

症状

诊断

处理

泄漏蒸汽

失去水封

让阀体内充入一定量的水

阀瓣与阀座间有杂物

清除杂物

阀瓣或阀座产生磨损

研磨或更换新件

开阀状态下吊桶脱落

解体,重新安装吊桶

连续排放

蒸汽疏水阀容量不足

重新选定容量适当的蒸汽疏水阀

4)浮球式蒸汽疏水阀的故障诊断及处理方法

症状

诊断

处理

连续排水

容量不足

更换大容量的蒸汽疏水阀或增加个数

喷放

阀座与阀瓣间有杂物

清洗

阀瓣与导向面间有杂物

清洗

阀体或阀盖出口孔附近有砂眼

补焊或更换

浮球脱落

使浮球复位

症状

诊断

处理

泄漏

阀瓣与阀座密封不好

研磨或更换

阀瓣螺纹松动

紧固

失去水封

恢复水封

症状

诊断

处理

没有开阀动作

出水口堵塞

清洗

浮球破损

更换浮球

入口阀门关闭

打动入口阀

凝结水产生量少

更换容量小的蒸汽疏水阀

过滤网堵塞

清洗

蒸汽汽锁

调整、修理管道

空气气堵

修理自动空气排放阀

进出口没有压差

检查压力和背压

压力超过允许压力

更换高压蒸汽疏水阀

二、蒸汽疏水阀工作性能比较

1.浮球式蒸汽疏水阀与倒吊桶式蒸汽疏水阀

1)工作性能和使用寿命的比较

浮球式蒸汽疏水阀和倒吊桶式蒸汽疏水阀都属机械型蒸汽疏水阀。它们是根据凝结水和蒸汽的密度差来工作的,过冷度比较小,适用于生产工艺加热设备的疏水。

、浮球式蒸汽疏水阀的最小过冷度为0,能排饱和温度凝结水,有水即排,连续排水。设备里不存水,能使加热设备达到最佳换热效果。

、倒吊桶式蒸汽疏水阀的最小过冷度为35,间断排水。

、自由浮球式蒸汽疏水阀只有一个高精密度研磨浮球为活动部件,工作时浮球漂在液面上。凝结水少时,浮球随液位下降,在蒸汽疏水阀前后的压差下,浮球漂向阀座,封住阀孔。浮球整个球面都可为密封面,其使用寿命受浮球精度影响。

、倒吊桶式蒸汽疏水阀的阀芯与阀座的接触面工作频繁,开关一次碰撞一下,磨损比较快,连接件比较多,使用寿命在8000~12000小时左右。

、自由浮球式蒸汽疏水阀必须带有自动排空气装置才能避免管网气阻,防止水击。

、倒吊桶式蒸汽疏水阀的吊桶是开口的,所以不怕水击。

、自由浮球式蒸汽疏水阀最小工作压力0.01Mpa,0.01Mpa到最高工作压力范围之内都能正常工作,灵敏度非常好,工作质量高。

、倒吊桶式蒸汽疏水阀工作压力小于0.1MPa的情况下,阀门关闭不好,会出现跑气,工作压力低的情况不适合选用。

、自由浮球式蒸汽疏水阀是连续排水,正常选用倍率1.5倍以上就能达到排量要求。双座杠杆浮球式蒸汽疏水阀利用杠杆原理能做成特大排量蒸汽疏水阀,最大疏水量能达到100T/h

、倒吊桶式蒸汽疏水阀间断排水,排水速度慢,选用倍率最小要大于3倍以上才能满足工艺要求。倒吊桶式蒸汽疏水阀因受到体积的限制,不可能做成很大的排水量。

2、膜盒式蒸汽疏水阀与双金属片蒸汽疏水阀

1)工作性能和使用寿命的比较

膜盒式蒸汽疏水阀和双金属片蒸汽疏水阀同属于热静力型蒸汽疏水阀,是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变形或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型蒸汽疏水阀一般过冷度为1540,它能利用凝结水的一部分显热,节能效果好。是蒸汽管道、伴热管线、采暖设备、温度要求不高的小型加热设备上,最理想的蒸汽疏水阀。

、膜盒式蒸汽疏水阀的感温膜盒内充有一种汽化温度比水的饱和温度低的液体。装置刚启动时,膜盒内的液体处于冷凝状态,阀心处于开启位置;当凝结水温度渐渐升高,膜盒内的液体开始蒸发,膜盒内压力上升,膜片带动阀心向关闭方向移动;在冷凝水达到饱和温度之前,蒸汽疏水阀开始关闭。膜盒式蒸汽疏水阀有过冷度为1530两种膜盒可供选择,不用人工调整。

、双金属片蒸汽疏水阀是由双金属片两面材料受热感温时的伸缩不同产生双金属片的弯曲变形,有几组对称双金属片串在一起,经过感温变形弯曲把阀心推向关闭位置。双金属片蒸汽疏水阀设有调整螺栓,可根据不同要求调节排水温度。

、膜盒式蒸汽疏水阀的膜盒内充液是密封的感温液体,感温液体少,膜盒受热面积大,感温特别灵敏,长时间处于高温的条件下,也不会改变过冷度。膜盒和阀心都可拆卸,互换性好,体积小,任意角度都可安装。膜盒坚固,使用寿命很长。

、双金属片蒸汽疏水阀经常处于高温的条件下,双金属有疲劳性,一段时间以后需要经常调整,随着双金属片的弹性逐步变弱,就不好再进行调整,寿命一般为800012000小时。

、膜盒式蒸汽疏水阀的感温膜盒总是随着蒸汽压力和温度的变化而保持在固定的过冷度范围之间,不需人工调整,非常灵敏,工作质量高。

、双金属片蒸汽疏水阀在工作压力和温度不稳定的条件下,需要经常调整螺栓,否则有可能产生漏汽。

 

、膜盒式蒸汽疏水阀的关键核心是取决于膜盒的制造技术和液体配方。

 

、双金属片蒸汽疏水阀制造工艺比较简单,最主要的技术是取决于双金属片的产品质量。选用好的进口双金属片能延长蒸汽疏水阀的使用寿命。

通过以上的比较,不比不知道一比吓一跳,蒸汽疏水阀通常被认为是一个小配件,没有引起人们的重视。一个大企业如果能把蒸汽疏水阀科学、合理地选用,节能潜力是相当可观。蒸汽疏水阀一定要选用质量最好的产品,要把有限的资金用在刀刃上。使用优质蒸汽疏水阀所节约能源和提高生产效益的资金比购买该蒸汽疏水阀的投资要高出几十倍或上百倍。选用质量好的蒸汽疏水阀能给企业带来巨大经济效益。蒸汽疏水阀的使用面广量大,千万不可忽视,各级主管领导都应该高度重视。

三、蒸汽疏水阀术语与标志

1、有关蒸汽疏水阀压力的疏水阀术语

1)最高允许压力:在给定温度下蒸汽疏水阀壳体能够持久承受的最高压力。

2)工作压力:在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的压力。

3)最高工作压力:在正确动作条件下,蒸汽疏水阀进口端的最高压力,它由制造厂给定。

4)最低工作压力在正确动作情况下,蒸汽疏水阀进口端的最低压力。

5)工作背压:在工作条件下,蒸汽疏水阀的出口端的压力。

6)最高工作背压:在最高工作压力下,能正确动作时蒸汽疏水阀出口端的最高压力。

7)背压率:工作背压与工作压力的百分比。

8)最高背压率:最高工作背压与最高工作压力的百分比。

9)工作压差:工作压力与工作背压的差值。

10)最大压差:工作压力与工作背压的最大差值。

11)最小压差:工作压力与工作背压的最小差值。

2、有关蒸汽疏水阀温度的疏水阀术语

1)工作温度:在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的温度。

2)最高工作温度:与最高工作压力相对应的饱和温度。

3)最高允许温度:在给定压力下蒸汽疏水阀壳体能持久承受的最高温度。

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)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。

6)排水温度:蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的温度。

7)最高排水温度:在最高工作压力下蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的温度。

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。

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。

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。

11)最大过冷度:开阀过冷度中的最大值。

12)最小过冷度:关阀过冷度中的最小值。

3、有关蒸汽疏水阀排量的疏水阀术语

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最大重量。

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最大重量。

4、有关蒸汽疏水阀漏汽量和负荷率的疏水阀术语

1)漏汽量:单位时间内蒸汽疏水阀漏出新鲜蒸汽的量。

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。

3)有负荷漏汽量:给定负荷率下蒸汽疏水阀的漏汽量。

4)无负荷漏汽率:无负荷漏汽量与相应压力下最大热凝结水排量的百分比。

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。

6)负荷率:试验时间内的实际热凝结水排量与试验压力下最大热凝结水排量的百分比。

5、蒸汽疏水阀的标志

1)标志位置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。标志不得被覆盖。

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)最高工作压力;g)最高工作温度。

3)可选择使用的标志

    a)阀体材料;b)最高允许压力;c)最高允许温度;d)最高排水温度;e)出厂编号、日期。

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)只要不与上述标志混淆,还可附加其他标志。

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