蒸汽管道如何挑選疏水閥

本文探討了蒸汽攜帶與冷凝水形成的過(guò)程，介紹了蒸汽管道中疏水閥的重要性，并針對(duì)熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥與倒置桶疏水閥的選型及應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在幫助用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需求挑選合適的疏水閥類(lèi)型，以達(dá)到高效節(jié)能的目的。

蒸汽由鍋爐內(nèi)爐水加熱蒸發(fā)形成，在產(chǎn)生和輸送蒸汽過(guò)程當(dāng)中，不可避免的會(huì)將部分爐水?dāng)y帶，隨同蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，稱(chēng)之為蒸汽攜帶。蒸汽系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，必須加熱整個(gè)蒸汽管網(wǎng)至業(yè)主設(shè)定的溫度，在這加熱的過(guò)程當(dāng)中勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生蒸汽的冷凝，紐頓把起機(jī)時(shí)加熱蒸汽管網(wǎng)的這部分冷凝水稱(chēng)之為系統(tǒng)的啟動(dòng)負(fù)載。當(dāng)輸送蒸汽時(shí)，由于外部環(huán)境與管道內(nèi)蒸汽的溫差，蒸汽持續(xù)地向環(huán)境散熱，散熱造成部分蒸汽冷凝，產(chǎn)生冷凝水。我們把蒸汽中冷凝水含水量高低定義為蒸汽的干度。紐頓把這部分冷凝水稱(chēng)之為蒸汽管網(wǎng)運(yùn)行負(fù)載。

所以蒸汽管道必須沿程設(shè)置若干疏水閥，實(shí)現(xiàn)即時(shí)自動(dòng)排除蒸汽冷凝水。

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)客戶(hù)對(duì)如何挑選蒸汽管道疏水閥存在誤區(qū)，普遍的矛盾是該挑選熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥，還是該挑選倒置桶疏水閥呢？

我們知道圓盤(pán)熱動(dòng)力式疏水閥是一個(gè)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單的疏水閥。除去閥體內(nèi)的流道和與閥體一體的閥座之外，單一的活動(dòng)部件是一個(gè)閥片。這種類(lèi)型的疏水閥靠蒸汽加速經(jīng)過(guò)疏水閥時(shí)產(chǎn)生的壓變作用而工作。在啟動(dòng)階段，由于壓力的作用，冷凝水和空氣越過(guò)內(nèi)側(cè)閥座經(jīng)閥片下部從小孔排出。當(dāng)接近飽和態(tài)的凝結(jié)水經(jīng)過(guò)時(shí)，由于閃蒸作用產(chǎn)生的蒸汽在變壓室集聚關(guān)閉疏水閥。

熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥可用于高壓和過(guò)熱蒸汽，抗水錘、震動(dòng)和冰凍，在野外惡劣工況下熱動(dòng)力疏水閥的優(yōu)勢(shì)明顯。紐頓認(rèn)為熱動(dòng)力式疏水閥的缺點(diǎn)也非常明顯，熱動(dòng)力式疏水閥不可在低壓差下工作，當(dāng)用于蒸汽管道疏水時(shí)，在暖管起機(jī)時(shí)壓力較低，必須輔助開(kāi)啟旁通。而停機(jī)時(shí)由于無(wú)法完全排盡冷凝水，所以必須輔助人工開(kāi)啟旁通或并聯(lián)熱靜力疏水閥。

熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥背壓不可高于進(jìn)口壓力的50%。現(xiàn)場(chǎng)我們經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)，背壓到30%即可造成熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥泄漏量翻倍。這也造成熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥只適應(yīng)于開(kāi)始系統(tǒng)而不適用于閉式冷凝水回收。

熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥為平面密封，抗污漬能力非常不好，對(duì)雜質(zhì)很敏感，必須內(nèi)置過(guò)濾器。圓盤(pán)式疏水閥的工作原理是閥嘴閃蒸，任何含鹽（鍋爐攜帶和冷凝水污染）的冷凝水因結(jié)鹽都會(huì)造成泄漏。所以熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥更適合干凈蒸汽的主管疏水。

熱動(dòng)力式疏水閥選型過(guò)大，或低溫環(huán)境、較大風(fēng)速、下雨、潮濕等工況，會(huì)造成疏水閥動(dòng)作過(guò)頻，增加磨損影響，極大地下降疏水閥使用年限。紐頓疏水閥采用特制的U型管道密封很好的起到了密封效果，獨(dú)特的閥座閥芯軟著陸技術(shù)很大程度的延長(zhǎng)了閥門(mén)的使用年限。

倒置桶疏水閥本質(zhì)是一種依靠密度差工作的疏水閥，紐頓認(rèn)為在各種疏水閥的工作原理中，倒置桶型是非?？煽康模淙吭O(shè)計(jì)的核心是一個(gè)獨(dú)特的杠桿系統(tǒng)，該系統(tǒng)將浮桶的重力放大以便開(kāi)啟受到壓差作用的閥瓣。倒置桶型疏水閥只有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)部件――閥門(mén)杠桿懸掛件及倒置桶，不存在固定支點(diǎn)和復(fù)雜的連接，不會(huì)發(fā)生卡死和阻塞。

當(dāng)用于蒸汽主管疏水時(shí)，起機(jī)時(shí)倒置桶型蒸汽疏水閥可以自動(dòng)連續(xù)地排放空氣和二氧化碳?xì)怏w而沒(méi)有冷滯后或空氣阻。

倒置桶型疏水閥對(duì)背壓具有很好的適應(yīng)性，除了由于壓差變小減少流量外，沒(méi)有其它不利影響，倒置桶只需要較小的力就可使疏水閥開(kāi)啟?？蛇m合閉式冷凝水系統(tǒng)。

倒置桶型疏水閥的獨(dú)特設(shè)計(jì)使之在工作時(shí)幾乎不受污物困擾，閥瓣與閥座都設(shè)置在疏水閥的頂部，遠(yuǎn)離沉積在底部的大顆粒污物，倒置桶的上下動(dòng)作使其變成了粉沫。倒置桶所控制的閥孔不是全開(kāi)，就是全關(guān)，污物顆粒可以通過(guò)，從倒置桶下邊快速流過(guò)的凝結(jié)水形成一種獨(dú)特的自清洗水流，將污物帶出疏水閥。

當(dāng)用于蒸汽管道疏水時(shí)，倒置桶疏水閥在全負(fù)載情況下呈現(xiàn)連續(xù)排放，低負(fù)載時(shí)間歇式排放、超低負(fù)載時(shí)呈現(xiàn)滴排現(xiàn)象，可以有效節(jié)省能源。這種工作特質(zhì)與蒸汽主管的凝結(jié)水排放規(guī)律高度吻合。

倒置桶型疏水閥具有機(jī)械型和熱動(dòng)力型特色，但又規(guī)避了二者的缺點(diǎn)，如果選型得當(dāng)，其無(wú)論是泄漏率、排水及時(shí)性、使用年限、抗水錘和振動(dòng)性能、耐腐蝕性能和經(jīng)濟(jì)性能均表現(xiàn)出色。

當(dāng)用于過(guò)熱蒸汽或在蒸汽系統(tǒng)壓力突然變化時(shí)，容易失去水封而泄漏蒸汽。由于閥體內(nèi)存在水封， 暴露在過(guò)冷的環(huán)境中會(huì)凍結(jié)損壞，必須加以簡(jiǎn)單保溫。

紐頓認(rèn)為，倒置桶疏水閥本身體積較大，如果蒸汽管道空間不足，會(huì)造成安裝困難。相對(duì)于熱動(dòng)力疏水閥，較大的體積也意味著較大的散熱，如果工廠(chǎng)蒸汽管道疏水閥數(shù)量較大的話(huà)，這點(diǎn)必須予以考慮。

倒置桶疏水閥是一種機(jī)械型疏水閥，疏水閥工作有一定壓差范圍，超出最大工作壓差，可能造成疏水閥的工作異常，所以在選型和安裝時(shí)必須注意區(qū)分。而熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥的選型在最小工作壓力以上幾乎不受蒸汽壓力變化影響。

倒置桶疏水閥的安裝必須保證倒置桶的垂直，所以安裝方位是必須保證的。圓盤(pán)式疏水閥的安裝方式相對(duì)簡(jiǎn)單。

機(jī)械型蒸汽疏水閥中，內(nèi)置排空閥的杠桿浮球式疏水閥和自由浮球式疏水閥具備有水即排，排量大的特色。浮球式蒸汽疏水閥依靠水封來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，但是水封高度很小，一般小于10mm，疏水閥的開(kāi)啟很容易讓疏水閥失去水封，進(jìn)而產(chǎn)生微量的泄漏。所以當(dāng)蒸汽管道疏水時(shí)，只有壓力低于0.5barg的極低壓力才會(huì)采用杠桿浮球式疏水閥和自由浮球疏水閥。

綜上所述，當(dāng)用于野外蒸汽主管疏水或潔凈蒸汽主管疏水時(shí)，熱動(dòng)力疏水閥是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的挑選。當(dāng)用于普通工業(yè)蒸汽主管疏水時(shí)，倒置桶疏水閥更勝一籌。

紐頓的使用經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)?shù)怪猛罢羝杷y用于蒸汽主管疏水時(shí)，相對(duì)于熱動(dòng)力圓盤(pán)式疏水閥，其蒸汽節(jié)能率至少10%。