疏水阀基础知识ppt课件.pptx
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1、疏水阀基础知识,主讲人:郑卫华 2017.9.11,一、疏水阀作用,为什么需要疏水阀?能迅速排除产生的凝结水; 防止蒸汽泄露;排除空气及其他不凝性气体。,为什么需要疏水阀?,一、排除凝结水的必要性 (1)防止水击,避免用气设备、管道和阀门等损伤或破坏; (2)防止降低蒸汽使用设备的效率。用汽设备(特别是间接加热的设备),都是为了有效利用蒸汽的潜热。设备中滞留过多的凝结水与加热面接触,会导致换热面积减少,上下加热不均,从而设备换热效率会降低; (3)防止设备腐蚀; (4)防止设备损伤:由于水和蒸汽温度不同,凝结水会使设备局部产生温差,引起温差应力,有可能导致设备损伤。,为什么需要疏水阀?,二、排
2、除空气的必要性(1)防止降低蒸汽使用设备的效率。空气层热导率极小,热交换效率下降快;(2)导致设备腐蚀。,二、疏水阀的分类,疏水阀要能达到排水阻汽的作用,必须能“识别”蒸汽和冷凝水。它能识别 “蒸汽”和“冷凝水”基于三个原理:密度差、温度差、相变。于是根据这三个原理制作出三种类型疏水阀:机械型、热静力性和热动力型疏水阀。,疏水阀的分类,1、机械型疏水阀 这种疏水阀以机械方式工作,主要感应蒸汽和冷凝水之间的密度不同,利用“浮球”或者“浮筒”来操作疏水阀的开关。 这类疏水阀有:倒置桶式疏水阀、杠杆浮球式疏水阀、自由浮球式疏水阀,疏水阀的分类,2、热静力型疏水阀 这种疏水阀主要是利用蒸汽和冷凝水之间
3、的温度差来操作疏水阀的感温元件而控制阀门的开关。 这类疏水阀有:双金属片式疏水阀、蒸汽压力式(波纹管式、膜盒式),疏水阀的分类,3、热动力型疏水阀 这类疏水阀根据相变原理,靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。 这类疏水阀有圆盘式疏水阀、脉冲式疏水阀,疏水阀的分类,种类,动作原理,型式,倒吊桶式,机械型,蒸汽与冷凝水的密度差和温度差,杠杆浮球式,自由浮球式,热静力型,蒸汽与冷凝水的温度差,双金属片式,波纹管式,膜盒式,热动力型,蒸汽与冷凝水的热力学,动力学的特性差,圆盘式脉冲式,机械型,蒸汽与冷凝水的密度差,略图,疏水阀性能比较,三、疏
4、水阀工作原理及特点,1、倒吊桶式疏水阀结构及工作原理,倒吊桶式疏水阀结构及工作原理,倒吊桶式疏水阀特点,性能可靠 在各种疏水阀的工作原理中,倒置桶型是最可靠的,其全部设计的核心是一个独特的杠杆系统,该系统将浮桶的重力放大以便开启受到压差作用的阀瓣。由于浮桶开口倒置,所以它可以防止由于水击所造成的损坏,并且为了延长期其使用寿命,各磨损点都采取了加固措施。倒置桶型疏水阀只有两个运动部件阀门杠杆悬挂件及倒置桶,不存在固定支点和复杂的连接,不会发生卡死和阻塞,倒吊桶式疏水阀特点,密封件磨损后仍可节能 倒置桶型疏水阀的开启与关闭是根据凝结水和蒸汽的密度差来工作的倒置桶原理。其开启动作非常轻缓,从而减少了
5、磨损,这一简单的事实表明倒置桶型疏水阀的磨损大大小于其它种类的疏水阀。 事实上,倒置桶型疏水阀发生磨损后其密封反而有所改善,因为阀瓣和阀座形成了完整的接触环线,所有的关闭力都集中在较窄的密封环线上,从而加强了密封。随着使用时间的增加,阿姆斯壮倒置桶型疏水阀将继续有效的工作,实际磨损使阀孔的直径略微增加,而它愈磨损,其密封性就愈好,因为随着磨擦的增大,球型阀瓣就越来越深的陷入阀座中,从而保证了密封性。,倒吊桶式疏水阀特点,倒置桶型蒸汽疏水阀可以自动连续地排放空气和二氧化碳气体而没有冷滞后的气阻。高背压率下正常工作 倒置桶型疏水阀对背压具有很好的适应性,除了由于压差变小减少流量外,没有其它不利影响
6、,倒置桶只需要较小的力就可使疏水阀开启,背压率达到80%以上仍然可以正常工作。,倒吊桶式疏水阀特点,倒置桶型疏水阀的独特设计使之在工作时几乎不受污物困扰,阀瓣与阀座都设置在疏水阀的顶部,远离沉积在底部的大颗粒污物由于倒置桶所控制的阀孔不是全开,就是全关,污物颗粒可以自由通过,倒吊桶故障判断及处理方法,倒吊桶故障判断及处理方法,倒吊桶故障判断及处理方法,疏水阀工作原理及特点,2、杠杆浮球式疏水阀结构及工作原理,杠杆浮球式疏水阀工作原理,杠杆浮球式疏水阀特点,能连续排水、性能稳定、排水量大、漏水量小能排连续饱和水,致使设备凝结水滞存量较少,升温快,加热温度稳定。有自动排冷空气装置、无气锁现象,工作
7、平稳无噪音。,杠杆浮球故障判断及处理方法,杠杆浮球故障判断及处理方法,杠杆浮球故障判断及处理方法,疏水阀工作原理及特点,3、热静力式疏水阀结构及工作原理双金属片式,热静力式疏水阀结构及工作原理,波纹管式蒸汽疏水阀 膜盒式蒸汽疏水阀,热静力式疏水阀工作原理,热静力式疏水阀特点,这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大,一般过冷度为15度到40度,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏,节能效果显着。是在蒸汽管道,伴热管线、小型加热设备,采暖设备,温度要求不高的小型加热设备上,最理想的疏水阀 。,热静力型故障
8、判断及处理方法,热静力型故障判断及处理方法,热静力型故障判断及处理方法,热静力型故障判断及处理方法,疏水阀工作原理及特点,3、热静动力式疏水阀结构及工作原理,热动力式疏水阀工作原理,热动力式疏水阀特点,1、热动力式疏水阀无需调整或改变内部件即可在整个工作范围内工作。2、结构紧凑、简单、重量轻,就其尺寸而言排量大。3、热动力式疏水阀可用于高压和过热蒸汽,抗水锤和震动,不锈钢结构可抗冷凝水腐蚀。4、热动力式疏水阀不会被冰冻损坏,但当碟片处于垂直方向且直排大气时碟片边缘容易磨损。5、由于碟片是唯一的运动部件,维护起来很方便,无需从管道上拆下疏水阀。6、疏水阀开关时发出清脆的“咔嗒”声,可很容易监试疏
9、水阀的工作状态。,热动力式疏水阀特点,7、热动力式疏水阀不能在低压差下工作,因为在这种情况下,碟片下面的流速较低,不足以产生低压。8、热动力式疏水阀在启动阶段如果进口压力增加较慢,可排放大量空气,但是,若压力增加较快,空气流速过快就会像蒸汽那样形成气阻,这样就要和其并联安装一个热静力式排气阀。如今的热动力式疏水阀,有了内置的防气阻碟片,这样碟片上部的空气就能排放掉,不会形成气阻。9、该疏水阀排放时,有噪声,不能用于某些场合,如医院的病房或手术室。但可以在疏水阀上安装消音器,能大大降低噪声。应该注意,热动力式疏水阀选型不能过大,否则会动作过频,增加磨损,主管疏水要安装低排量的疏水阀,并要正确安装
10、集水槽。,圆盘式疏水阀故障判断及处理方法,圆盘式疏水阀故障判断及处理方法,圆盘式疏水阀故障判断及处理方法,四、疏水阀的选择,1、选择蒸汽疏水阀的三要素2、疏水阀的工作性能3、根据排水量选择疏水阀4、根据压力差选择5、根据设备加热温度和对排出凝结水的要求选择,1、选择蒸汽疏水阀的三要素,选择蒸汽疏水阀的三要素: 生产性:能迅速排除用汽装置内产生的凝结水,提高热效率; 经济性:蒸汽泄漏量极少,经过长期使用仍能保持其初期性能; 保养性:维护保养及管理方便。,2、蒸汽疏水阀的性能,1.排出凝结水的连续性和合理间隔2.疏水阀的背压度3.疏水阀的漏汽量4.疏水阀的排空气性能5.疏水阀的过冷度6.疏水阀低负
11、荷的工作能力7.疏水阀的防水击能力8.疏水阀的防水击能力9.疏水阀的任意方位安装的能力10.疏水阀的抗冰冻能力11.疏水的抗污垢能力12.疏水阀的耐过热蒸汽的能力,排出凝结水的连续性和合理间隔,应选择能连续排水的疏水阀,圆盘式疏水阀排水有30S 左右的间隔,而且噪声较大、波纹管式、浮球式、倒吊桶式在排出的凝结水量较小时,其排水也是间隔的。,疏水阀的背压度,背压度是指疏水阀在工作压力下能正常动作,连续排出凝结水时,工作背压P0B或最高工作背压PMOB与阀的工作压力P0(阀进口端压力)比值的百分数()。各类型疏水阀的最高背压度下: 圆盘式疏水阀为50(实际测量仅达到20) 脉冲式疏水阀为25 热静
12、力型疏水阀为50 机械式疏水阀为85,疏水阀的漏气量,漏汽量是指单位时间内疏水阀漏出新鲜蒸汽量。漏汽率是指在一定的工作压力下,工作背压为大气压力时,通过阀漏出蒸汽的重量q与相同时间内实际排出热凝结水的重量Q比值的百分数,即漏汽率q/Q 100,无论何种类型的疏水阀,其漏汽率都不应超过3 。,疏水阀的排空气能力,蒸汽加热设备一定要排除空气,排除空气(包括氧、二氧化碳等不可凝性气体)对于提高加热设备的效率,保证加热温度,保护管道及设备不腐蚀尤为重要。热静力型疏水阀排空气能力最好。,疏水阀的过冷度,过冷度是指疏水阀在工作压力下连续排出凝结水时,阀内凝结水的温度与该压力相应的饱和蒸汽温度的差值。各类疏
13、水阀的过冷度如下:机械型疏水阀有水即排,它可以排出饱和温度凝结水,即所允许的最小过冷度为0;热动力型中的圆盘式和脉冲式疏水阀其允许的最小过冷度为68;热静力型疏水阀中,一般允许的最小过冷度都较大。但其中膜盒式疏水阀,允许的最小过冷度为3,波纹管式、双金属片式疏水阀允许的最小过冷度为1030。,疏水阀低负荷的工作能力,低负荷的工作能力是指0.5bar压差下能正常动作的能力。其正常动作的压差 越小,工作就越可靠。 各疏水阀低负荷的工作能力: 自由浮球式为0.1bar 杠杆浮球式为0.1bar 膜盒式为0.1bar 倒吊桶式为0.3bar 浮桶式为0.5bar 圆盘式为0.5bar 波纹管式为0.5
14、bar 双金属片式为0.5bar 液件膨胀式为1.5bar,疏水阀的防水击能力,防水击能力对于有此疏水阀很难从内部元件(如:浮球、膜盒等)的强度上考虑,最有效的方法是防止水击产生,如阀前一段管路应尽量平直,尽量避免拐弯,弯曲和凹下,并要求管道不要突然缩小口径,并尽量保持一定的坡度,这才能保证管道无局部积水现象,保持排水通畅,不易产生水击 。,防止凝结水倒流,倒流是加热设备停止供给蒸汽后,其加热设备空间和剩余的蒸汽产生冷凝,造成加热设备中的真空,使凝结水反向流动,从回水管反向压到加热设备中去,使其充满冷水,造成下次启动时间延长,浪费大量能源。双金属片式疏水阀本身具有防倒流,其他不具备,具有在阀后
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