一、蒸汽疏水閥節能環保改造疏水閥具備三大功能:排水、阻蒸汽、排空氣,因此在蒸汽系統中,疏水閥是非常重要的,能大限度的利用熱能,是蒸汽和冷凝水系統之間重要的鏈接部分。
1、蒸汽的本質是水,是含有很多熱量的氣態水,在使用蒸汽的生產制程中,蒸汽通過換熱設備時,換熱器吸收蒸汽的潛熱把熱能轉換到產品上,此時蒸汽失去了潛熱,就會冷凝形成冷凝水。而冷凝水卻沒有像蒸汽那樣快速加熱物體的能力,所以必須迅速排出去,否則,冷凝水堵在設備內,蒸汽無法進來,換熱效率大大降低,產品就無法加熱,而且冷凝水會對換熱設備產生腐蝕,因此,必須通過疏水閥迅速將冷凝水排除干凈。
2、蒸汽在輸送過程中,因為環境溫度較低,會輻射損失一部分熱量,也會產生少量的冷凝水,因此,必須安裝疏水閥,使蒸汽到達用汽點時盡可能干燥,避免水錘和腐蝕,使蒸汽得到更加經濟有效的利用。
3、啟機時管道內的初始空氣和運行中的部分熱空氣,會大大降低蒸汽的傳熱效率,也可能會產生“空氣綁”,導致無法加熱產品,因此,必須通過疏水閥來自動排放空氣。
蒸汽疏水閥型號很多,但其工作原理都是利用蒸汽和凝結水的高度、溫度、流速的差異,通過各種機構來實現蒸汽疏水閥的啟閉,達到阻汽排水的目的。它主要有三個節能作用。
,迅速排出蒸汽使用設備內產生的凝結水,使蒸汽使用設備的加熱效率保持在狀態,使設備內的凝結水不形成滯留,大限度地確保設備內的蒸汽空間,這樣可經常保持的加熱效率。一旦蒸汽疏水閥不能充分的發揮作用,由于凝結水的滯留,不僅蒸汽使用設備的性能受到很大的影響,有時甚至使生產設備*陷于癱瘓。
第二,迅速排出開始啟動時設備內的空氣和低溫凝結水,從而縮短預熱運轉時間。開始通汽時,蒸汽輸送管路和蒸汽使用設備內部都充滿了空氣,如不將它們排除,就無法送入蒸汽。此外,在蒸汽輸送管路和蒸汽使用設備升溫達到蒸汽溫度的過程中,所產生的初期低溫凝結水也要迅速排出,使設備在短時間內實現正常運轉,這是提高生產效率的重要條件,特別是間歇生產的場合,由于縮短了預熱時間,也就縮短了每次的作業時間,由于增加了處理次數,終可增加產量。以前,在預熱運轉時,先開啟旁通閥來排放初期空氣和低溫凝結水,現在由于選用了恰當的蒸汽疏水閥,既可自動排出初期空氣和初期低溫凝結水,又可節省人力。
第三,降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量。所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量,一般是指蒸汽泄漏而言,是蒸汽疏水閥動作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。
二、蒸汽疏水閥節能環保改造如果用普通的閥門代替疏水閥,會出現什么問題呢?
在實際操作中,我們看到個別用戶,沒有裝疏水閥,或者因為原來疏水閥經常漏氣,或經常堵水,后來就把疏水閥拆了,換成了普通截止閥或球閥,定期派人去手動排水;有些則用電磁閥或氣動切斷閥,用繼電器定時自動排水;有些則直接把冷凝水接到公共回收罐,用泵打回到鍋爐房;有些則使用針孔式疏水閥;如此種種,用戶以為沒有了以前疏水閥的毛病,問題就解決了,殊不知,這樣會造成嚴重的蒸汽浪費和諸多其他問題,分析如下:
1、通過手動調節閥門的開度來達到冷凝水的排放量。
從理論上看這是可能的,然而,這只適合實驗室研究,只是理想狀態而已,因為需要達到的條件和工況是非常的。因此在實際操作中,它不是一個實際的解決方案。
大的問題是如何設定閥門的開度。如果設定為一個固定的開度,就不能隨冷凝水形成的速度變化而調節。事實上,在同一系統中冷凝水形成的量和速度都是不固定的。就設備來說,啟機時的冷凝水量和正常運行時的冷凝水量就差別很大,運行過程中產品負載量的波動也會影響冷凝水量。同樣地,蒸汽輸送過程中,冷凝水量也和室外的溫度還有天氣等因素有關。
如果把閥門開度開大了,就會泄漏蒸汽,把開度開小了,產品又升溫緩慢,因此,不能用這些閥門替代疏水閥。
2、直接把冷凝水接到公共回收罐
這個方法更不可??!表面上看,反正都全封閉回收了,沒有任何浪費,而實際上,蒸汽泄漏到冷凝水回收罐后,也會逐步冷凝,把所含的潛熱白白損失掉,可是潛熱占蒸汽總熱量的70%,所以一定要利用疏水閥把蒸汽阻止在設備內。
綜上所述:熱能系統必須要使用疏水閥,只要疏水閥選型得當,其本身特征和應用相符,就會工作。所以,選擇一個正確的疏水閥,是每個熱能工程師的重要工作。
蒸汽疏水閥節能環保改造機械式疏水閥包括:自由浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式、半浮球式等結構。
一、機械式疏水閥工作原理是利用蒸汽和冷凝水的密度差來工作的,密度是物質的固有特性,因此,機械式疏水閥可以根據冷凝水的流動而運行,不受溫度變化等外部因素的影響。
1)、自由浮球疏水閥工作原理
1)、排出初始的空氣和冷凝水:當疏水閥是冷的時候,熱靜力元件(膜盒或雙金屬片)①收縮,閥口②開放,連續排出初始的空氣。當冷凝水進入疏水閥,浮球浮起,冷凝水從閥嘴③排出,同時也有部分冷凝水會從閥口②排出。
2)、當所有的初始空氣和冷水被排除后,熱冷凝水進入并加熱熱靜力元件膜盒①,膜盒受熱膨脹,使其在蒸汽到達疏水閥之前關閉閥口②,而流入的熱冷凝水仍嘴③被通過閥連續排出。
3)、當在工作中,一旦空氣進入或冷凝水倒流入疏水閥,膜盒①將迅速感知其帶來的溫度下降而收縮,并打開閥口②排出空氣和冷凝水。當溫度恢復到蒸汽溫度時,膜盒將迅速膨脹,關閉閥嘴②。
4)、當沒有冷凝水流入疏水閥時,浮球下降到三點定位范圍內,關閉閥嘴③。當有少許冷凝水時,就可以實現水密封,即閥嘴③始終處于冷凝水水位以下,蒸汽和空氣無法通過,達到防止蒸汽泄漏的效果。
2、杠桿浮球疏水閥:
當冷凝水進入閥門時,浮球浮起移動杠桿,閥芯離開閥座,開啟閥門,排除冷凝水。其他水密封原理和熱靜力排空裝置,與自由浮球式相同。
3、倒吊桶式疏水閥:
倒吊桶式疏水閥,其中的倒吊桶連接著杠桿,倒吊桶頂部開了一個小的排氣孔。桶落下時,拉動閥芯離開閥座,冷凝水從倒吊桶底部流入,充滿整個閥體內部空間,從上部的出口流出;蒸汽或空氣進入時,進入到倒吊桶的底部,冷凝水圍繞著它的外部,蒸汽使它升起,關閉疏水閥出口。此時倒吊桶頂部的小排氣孔,允許微量的蒸汽排放到疏水閥頂部,并從下游排出。由于孔小及孔上下兩側壓差小,所以排除空氣的速度比較慢。當空氣和少量的蒸氣從排空口排除后,冷凝水開始充滿吊桶內部,吊桶下沉,再次打開閥門排放冷凝水。
二、蒸汽疏水閥節能環保改造排水問題
從上述原理可以看出,自由浮球疏水閥是嚴格意義上的連續排水,是為節能的一種結構;
杠桿浮球疏水閥也是連續排水的,但是因水位稍高,閥前管內會有積水,冷凝水溫度低于自由浮球后的冷凝水溫度,對節能稍顯不利;
倒吊桶式疏水閥則是間歇排水的,一旦失去水密封(失去水封的機會比較多),頂部的排氣孔會導致蒸汽泄漏,對節能不利。
1、理論依據
產品設計時所采納的理論依據有誤,蒸汽冷凝水是一種高溫可壓縮、易產生閃蒸或汽化的液態流體,而非一般意義上的流體。在產品設計時,需比較多的考慮其眾多特殊性因素帶來的負作用,如閃蒸、空化、蒸汽綁、空氣綁、水錘等等,否則極易造成產品品質不穩定,產品壽命短,換熱設備無法正常排放冷凝水等常見問題。設計人員往往只考慮流體力學的基本理論,而忽略了蒸汽介質的這些非常*的特殊性,致使產品出現較多設計缺陷。
2、疏水閥生產工藝及材料選用
因疏水閥使用工況較為復雜,因此設計和選用疏水閥時需要考慮閥門的生產工藝和選材,尤其對于一些關鍵零部件,如浮球、閥嘴、熱靜力排空元件等,要嚴格控制其材質和相關性能。部分生產商在產品生產時出于成本考慮,又未能考慮介質的特殊性,實際上疏水閥內是冷凝水和蒸汽的混合介質(高溫、易閃蒸、弱酸堿腐蝕),一般壓差比較大,流速非常高,對材料特別是閥嘴和浮球的材料,需要耐沖蝕率和抗沖擊力非常高的特性,若用一般材料替代抗沖蝕性和抗沖擊性材料,工藝上未考慮冷凝水對工藝的細致要求等,對產品使用壽命造成非常大的影響。
3、為什么疏水閥和使用工況要一一對應?
因為用戶的的行業、生產工藝、所用設備、現場的實際蒸汽壓力溫度等均不盡相同,哪怕是同一工廠的兩條相同的生產線,有時也因為極為細微的差別,而導致疏水效果也不同。因此,實際工況是非常復雜的,疏水閥選型時,務必對工況進行詳細分析,計算排量后根據相關參數來選型,一旦選型確認,則必須據此選型來安裝到相應位置使用,避免因裝錯位置而造成疏水閥不能正常工作的問題。
4、選擇疏水閥需要考慮的問題:
A、首先要滿足基本參數:工況的壓差(閥前壓力和背壓)、溫度、冷凝水排量和排除空氣的基本需要,同時系統設計和維護的需要也會影響性能和選擇;
B、水錘,震動,噪音:需要考慮疏水閥的類型,選擇抗水錘,不會積水的疏水閥;
C、蒸汽綁和空氣綁:需要考慮特殊工況,廠家要清楚的知道哪些常見的設備會產生“蒸汽綁”問題,在疏水閥上要增加破除蒸汽綁的裝置;
D、群組疏水:避免多臺設備共用一個疏水閥的情況;
E、污垢和雜質:選擇內置了過濾網的疏水閥;
F、真空:疏水閥只有正壓差條件下才能排水,若真空管道,則需要選用動力機械泵,利用引進的外部動力,強制排放冷凝水。
G、防凍:北方寒冷區域,若用于室外可能結冰的工況,需要在疏水閥下部增加防凍閥。
“閥嘴”是疏水閥內一個非常重要的零件,閥嘴上有一個小孔,就是用來排放冷凝水的。閥嘴的大小由疏水閥閥體的尺寸和工作壓差決定。自由浮球式疏水閥在整個壓差范圍內閥嘴的直徑大約為2-15mm或者更小,而且注意閥嘴的直徑比連接管道的尺寸和疏水閥口徑要小得多。
1、蒸汽疏水閥節能環保改造為什么閥嘴尺寸這么小?
一個DN25的自由浮球式疏水閥可以連接到內徑為25mm的管道上,閥嘴的直徑可能為2-3mm或者更小。為什么閥嘴的直徑比連接管道的內徑小這么多呢?
因為疏水閥內是汽水混合的介質,通常管道的口徑要考慮到兩相(冷凝水和閃蒸汽空間)流動,而閥嘴只需要考慮冷凝水的容積。一個2-3mm的閥嘴在壓差為0.2 MPaG時冷凝水的排量大約為350 kg/h。這對于冷凝水出口管道為25mm的大多數小型用汽設備,閥嘴的排量已經足夠了。而且,排空氣裝置也可以排放一部分的冷凝水,使疏水閥排量增大。
對于大多數的機械式疏水閥,是閥嘴的大小而不是連接管道的大小,決定著疏水閥的排量。連接管道的大小和排量之間沒有直接。比如說WY42F-8型號,因為閥嘴已確定,因此這個型號的DN15、DN20 、DN25 三種規格的排量都是一樣的。
2、閥嘴的編號是什么意思?
比如說WY42F-8型號,其中的數字“8”就是閥嘴的代號,這個“8”表示這個疏水閥能承受的大冷凝水壓差是8bar,也就是說,若實際工況的疏水閥前后壓差小于8bar,就選用“-8”閥嘴;若實際壓差為12bar,則需要選用“-16”閥嘴。
維遠公司提供的標準閥嘴有:5、8、10、16、21、32;針對特殊工況,我們可能會制作14、18等規格的閥嘴。
從下面的排量表看出,閥嘴編號越大,排量越小,也就是說閥嘴的直徑越小。因為編號越大,閥嘴能排放的冷凝水的壓力就越高。為了達到更高的工作壓差,就需要一個更小尺寸的閥嘴。然而,更小的閥嘴只能通過更小流量的冷凝水,即排量更小。
一、蒸汽疏水閥節能環保改造烹飪設備
1、蒸煮鍋 ( 傾斜式/固定式/ 基座式)
食堂傾斜式煮鍋
雖然和制程夾套鍋在結構上相似,但是食堂的煮鍋通常并不需要快速加熱,所以其蒸汽壓力一般比較低,冷凝水排量也較少,同時對空氣和冷凝水的排除要求也不是很高,加熱要求不是很嚴,一般選用Way′s品牌WY42F或WY42S系列自由浮球疏水閥即可。
傾斜式制程煮鍋
傾斜式煮鍋(圖4.5.1)的特點是,疏水閥不能安裝在煮鍋的底部,冷凝水通過鍋體內部虹吸管從底部排至耳軸處的出口,經常會產生蒸汽綁而關閉疏水閥,原因就是冷凝水必須通過一根上升虹吸管,當上升管充滿蒸汽后就會使疏水閥關閉,阻止了冷凝水的外排。這時需要選用帶破蒸汽綁裝置的自由浮球式疏水閥。如果需要快速烹飪還必須安裝排空氣閥。
Way′s品牌破蒸汽綁自由浮球疏水閥型號有:WY42FB, WY80FB, BFT45F。
二、大型儲油罐
儲存在罐體內的油類和其它流體,通過盤管或其它形式的加熱器單獨加熱或和出口加熱器一起使用,以達到一定的溫度便于泵送。
分布在儲罐底部的盤管或插入式加熱器,有很多種結構型式,但必須保證每個盤管組或加熱器要分別疏水。
因為冷凝水要沿盤管排出,細長的盤管很容易產生水錘現象,所以盤管被設計成沿蒸汽流動方向逐漸下降,并且采用多段并聯的方式。所以選用有抗水錘設計的自由浮球疏水閥較為合適,一般排量中等或較大較大,選用Way′s品牌RFT18F或FFT45F自由浮球疏水閥合適。油罐出來后對油管的伴熱,則選用于的小型自由浮球疏水閥,WY32F或WY40S合適。
三、醫用設備
1、消毒鍋和殺菌罐
從高真空度的殺菌罐內及時排除冷凝水和空氣非常重要。
向一個高壓消毒鍋外層夾套供應蒸汽,內部腔室供應高品質的蒸汽。通向內部腔室的蒸汽必須干燥,所在蒸汽管道上需要安裝汽水分離器。一般內部腔室采用小排量的自由浮球疏水閥進行疏水即可(如WY42F)。夾套選用按排量選用合適的自由浮球疏水閥即可。這里疏水閥內置過濾器很重要,可過濾掉一些纖維和碎玻璃渣。而且,需要在設備上部加裝排氣閥以便更好的加熱。
四、空氣干燥器
許多工業用品都是用熱風烘干的,干燥器的形式多種多樣,但基本上都有換熱排管組成,空氣通過強制流動或自然對流方式經過空氣干燥器加熱,然后吹向潮濕的物料使其干燥。干燥器的疏水與排除空氣的要求和空間加熱器相同。
典型應用為紡織工業及木材工業的拉幅定型機,印染行業的印花機,分成多段或多層,在每段單獨安裝自由浮球疏水閥。
A、干燥滾筒
此類設備在尺寸、轉速以及冷凝水的處理方式上多種多樣,通過內置的水鏟(刮刀)和固定或旋轉的虹吸管排除冷凝水,旋轉虹吸管經常用于高速旋轉的滾筒上(如生活用紙廠的楊克烘缸),有時要采用一種特別吹通系統。帶水鏟和固定虹吸管的慢速滾筒應分別處理疏水及排氣,并且都要使用專門的空氣排出裝置。疏水閥必須使用帶破“蒸汽綁”裝置的自由浮球式疏水閥。選型時不僅考慮大冷凝水排量,還要考慮需要破除的蒸汽量,即考慮破蒸汽綁針閥的排量大小,否則,熱效率比較低。
B、多滾筒漿紗機
如圖4.5.4所示,為典型的多滾筒紡織漿紗機的疏水和排氣方式,多滾筒的蒸汽分配管通過浮球式疏水閥或熱動力式疏水閥疏水。干燥滾筒由帶破“蒸汽綁”裝置的自由浮球式疏水閥疏水,這種緊湊的布置方式特別適用于小型的,進出口合在一起的噴嘴上。
對于紗漿槽,通常使用直接蒸汽噴射加熱或盤管加熱,使用溫度控制閥控制槽內溫度,盤管要用自由浮球疏水閥疏水。
五、多層平壓機
A、(并聯型)
為確保平壓機正確排水,應在平壓機上面接入蒸汽,下面排除冷凝水。如果可能每個板層各自安裝疏水閥。但如果板層的表面溫度要求不是很嚴格,可以采用群組疏水。如果有溫度控制,應使用自由浮球式疏水閥。蒸汽進口必須要妥善的疏水,在蒸汽進口處安裝汽水分離器。
B、(串聯型)
這種布置的管道上一定會積水,而且通過每一板層的冷凝水流速緩慢,會產生“蒸汽綁”現象,應選用帶破“蒸汽綁”裝置的自由浮球式疏水閥疏水。以解決不同扳層間的溫差問題。蒸汽進口必須要妥善的疏水,在蒸汽進口處安裝汽水分離器。
C、硫化機
良好的溫度控制是避免過度硫化或硫化不均的關鍵,冷凝水產生后必須立即排出,同時也要能順暢排除空氣。
有時充入氮氣或其它惰性氣體以增加硫化過程中的內部壓力,所以所用的疏水閥必須能自由排除氣體,否則就會延緩制程時間。同時為了避免上下模產生較大的溫差,必須及時破除“蒸汽綁”,必須選用帶破“蒸汽綁”裝置的自由浮球式疏水閥疏水,以解決上下模間的溫差問題。同時蒸汽進口必須要妥善的疏水,在蒸汽進口處安裝汽水分離器,以得到高品質的干蒸汽。
六、釀造行業煮沸鍋
這是一種非常專業的蒸發器,通常蒸汽從蒸發器的底部進入,由于蒸發器對換熱量的要求很高,因為鍋爐出來的蒸汽會產生尖峰負荷,產生汽水共騰現象,所以蒸汽中含有較多水分,在蒸發器的進口端安裝一汽水分離器,提高蒸汽干度,以便得到更高的換熱量和均勻的加熱溫度。
在底部盤管的排水口處安裝自由浮球式疏水閥,無論是較大的啟機負荷,還是較小的運行負荷都能應付自如。排空氣也非常重要,排空閥安裝在蒸汽入口的對立側,也可安裝在疏水閥的旁通上。
因為煮沸鍋排量很大,一般要選用大排量的FFT45F或LFT45F型號,而且至少并聯兩組或更多。
煮沸鍋鍋體很大,一般都有30T-65T,冷凝水排量很大,加熱也不均勻,前端蒸汽管上有比例控制閥,若使用杠桿浮球疏水閥,經常會因為積水而產生水錘振動,有時又會出現漏氣的現象,這些都是比較常見的問題,建議選用自由浮球疏水閥。
七、多效蒸發器
對于多效蒸發器,安裝排氣閥會使問題變的很復雜,因為蒸發器的某一級或幾級應可能在真空下工作,所以必須做一些特殊布置,可使用自動疏水閥泵。冷凝水可能會有腐蝕性,排放時可聽取專家建議。
八、蒸汽散熱器
A、標準型蒸汽散熱器的蒸汽壓力一般低于2 bar g,可采用小型的自由浮球式疏水閥,如WY42F。
B、單元式加熱器及加熱器組
這種加熱器盡管蒸汽空間小,但還是會產生大量冷凝水。冷凝水或空氣的積聚會造成溫度不穩定及冷風,終會損壞加熱器本身,在末端安裝排量合適、能連續排水的自由浮球疏水閥是非常必要的,一般用WY42F或WY80F型號即可。
C、架空盤管
長的架空盤管(如工業干燥盤管)如果安裝時不注意,就可能會產生水錘現象,且加熱速度很慢,升溫很困難。必須在每一個低點安裝自由浮球疏水閥。
一、蒸汽主管
A、蒸汽主管中通常包含有凝結在管壁上的水膜、懸浮在蒸汽中水滴和空氣。為使設備效率,必須排除空氣和水。因為主管冷凝水量很少,因此選用杠桿浮球疏水閥WY12F(法蘭)或WY12S(螺紋)系列合適。不要在水平的蒸汽主管道底部直接連接小口徑管道疏水,要安裝尺寸合適的集水槽,可快速排除冷凝水,如圖所示。
B、蒸汽分汽缸:與主管類似的選型。分汽缸的直徑要按照大蒸汽負荷時的蒸汽流速不高于10~15m/s來確定。
C、管道末端疏水:疏水的同時,還要安裝排空閥。建議使用杠桿浮球疏水閥WY12F(法蘭)或(螺紋)系列,免受水錘破壞。
D、分汽缸的冷凝水排量,一般大按照蒸汽流量的5%考慮,依據此排量來選用合適疏水閥。
二、伴熱管
輸送黏性流體的管線常常需要用蒸汽伴熱來提高溫度,便于用泵輸送,典型的如棕櫚油、葡萄糖和某些化工產品(石油化工行業),這常常需要布置一些小口徑的蒸汽管線伴隨在產品管線周圍,然后產品管線和伴熱管線都被包覆在保溫層內。
伴熱管一般都是DN15-20小口徑,伴熱過程中,熱量不停地被產品吸收,蒸汽就逐步的冷凝,所以一般每隔15-20米就需要安裝一個疏水閥,避免產品溫度降低而凝固,無法流動。
傳統設計是選用熱靜力疏水閥,但是這會導致伴熱管道內積水,會腐蝕管道,因此建議選用小型的浮球式疏水閥,如way’s杠桿浮球疏水閥WY12F(法蘭)或WY12S(螺紋)系列。
對于伴熱管線疏水閥選型,主要應考慮以下問題:
A、比如系統是否會出現因為疏水閥突然失效而導致物料凝固,若出現這種情況,將對安全生產造成致命的傷害和很大損失。
B、因高溫冷凝水積存在管道內,因此對管線的腐蝕較大,同時水錘震動等都會造成管道壽命縮短、維護成本增加。
一、蒸汽疏水閥節能環保改造怎樣區分疏水閥后是閃蒸汽還是疏水閥泄漏?
1、關于閃蒸:是指高溫冷凝水經突然降壓后,會汽化成蒸汽。如疏水閥后,部分冷凝水變成閃蒸汽后,因為從100度以上的溫度突然降到大氣溫度,因此閃蒸汽隨即被冷凝成液態的“水汽”,即我們平??吹降?ldquo;白霧”,但若主管壓力較高,這部分“水汽”先伴隨著壓力被沖出來,然后再散成一團團的白霧,至于被吹出的距離要根據閃蒸汽量的多少和主管的壓力來共同決定。因為這現象與泄漏蒸汽比較類似,因此經常被很多用戶誤會。
2 、區別疏水閥后是正常閃蒸汽還是蒸汽泄漏:
A、若疏水閥后呈“噴射狀”強勁噴出來,是一段“汽柱”,說明疏水閥有蒸汽泄漏。
B、若疏水閥后的冷凝水伴隨著壓力呈“淋浴花灑狀”噴出,同時伴隨著一團團的“白霧狀”氣體,這就是閃蒸汽,說明疏水閥是正常排放。如下圖1-3。
3、各種疏水閥的排放情況是:
A、自由浮球疏水閥的排放是:在連續排水的同時,因為排量較大,會伴隨著大量閃蒸,我們會看到“冒煙”的現象--即閃蒸汽。
B、熱動力疏水閥的排放是:間斷排水,而且冷凝水量較少,不排水時,基本上看不到什么汽,但是在排放的瞬間,有少量蒸汽伴隨著冷凝水“噴射”出來,等水噴出來后,才感覺有少量的閃蒸汽。
C、熱靜力的疏水閥的排放是:因為熱靜力是利用溫差的原理來排放的,屬于定溫排放,因此一定會在疏水閥前先積水,達到預先設定的溫度才會排放,因此,一般排出的是過冷冷凝水,低于飽和溫度,很多時候還低于100度,這樣就看不到疏水閥后有閃蒸的現象,但這并不代表就節能,事實上,自由浮球疏水閥比熱靜力和熱動力疏水閥都更為節能。
4、疏水閥排放冷凝水時,要正確區分閃蒸和泄漏的現象。高溫冷凝水產生閃蒸汽的質量百分比可由下式計算:
蒸汽疏水閥節能環保改造閃蒸汽流量可由下式計算:
其中hfl,即將水加熱到該溫度所需的能量值(顯熱hf);hf2,即將水加熱至低壓側壓力相對應的沸點時所需能量值(顯熱hf);hfl-hf2的差值表示把冷凝水轉變成一定比例低壓蒸汽(如閃蒸汽)時所需的能量;hfg2即低壓側壓力相對應的沸水*變成蒸汽需的能量值(潛熱hfg),(hg=hf+hfg)。
比如:10Bar的蒸汽主管疏水,末端對空排放,壓力為0,查蒸汽表,根據以上公式得出,產生閃蒸汽的質量百分比為16.12%,若冷凝水流量為200kg/h,則會產生32kg/h的閃蒸汽,大氣壓下蒸汽密度為0.597kg/m3,得出此時閃蒸汽的體積流量為54m3/h。由此看出,疏水閥后產生大量閃蒸汽是正常的現象,一定要與泄漏蒸汽的現象區別開來,若產生蒸汽泄漏,則會伴隨著壓力噴射出來。
一、蒸汽疏水閥節能環保改造疏水閥堵水,但疏水閥溫度比較高,即冷凝水溫度較高,則原因可能如下:
1、疏水閥旁通閥門泄漏,冷凝水直接從旁通排放了,只有少量的水從疏水閥排出,造成疏水閥堵水的假象。
2、在干燥滾筒中的虹吸裝置,因“蒸汽綁”等原因,造成排放不順暢,即有時能排水,有時又不能排水的現象,造成疏水閥堵水。
系統出現了蒸汽綁:疏水閥的作用是“阻蒸汽、排冷凝水、排空氣”。在某些情況下,蒸汽可能被鎖閉在通往疏水閥的管路中。盡管蒸汽在設備內已開始形成冷凝水,但只有當疏水閥內的蒸汽、冷卻、冷凝后,疏水閥才會再次打開。與設備內用于加熱其他介質的蒸汽冷凝速度相比,被鎖閉的蒸汽的冷凝速度要慢得多,造成設備中充滿冷凝水,這些冷凝水只能等到被鎖閉的蒸汽冷凝后才能排放。由于被鎖閉的蒸汽占據了管路且無法通過疏水閥,設備中的冷凝水又缺乏足夠的重力作用,導致冷凝水只能在設備內繼續積聚,而無法通過疏水閥進行排放,這種現象稱為蒸汽綁。使用虹吸管的設備(如汽鍋、滾筒干燥機等),還有疏水閥的安裝位置距離用汽設備較遠時,都會出現這種現象。解決方法:打開旁通閥排泄.或關閉疏水閥前端閥門,至疏水閥變冷,再重新恢復正常,疏水閥入口管盡量靠近排放設備安裝。使用“維遠”帶破蒸汽綁裝置的BFT系列自由浮球疏水閥,及時將管道內的被鎖閉的蒸汽排放。
3、系統出現了“空氣綁”,造成疏水閥堵水: (此處的“空氣”,嚴格意義上講應該是“不凝性氣體”):當蒸汽關停后,由于熱蒸汽發生冷凝,系統內壓力下降,形成真空,空氣就會慢慢地被吸收到系統中。當系統再次啟動、蒸汽再次進入系統時,空氣會被蒸汽推至系統的遠端,如果此時空氣未被排空,就會發生壓縮;初被壓縮的空氣只會降低蒸汽流速,當空氣被繼續壓縮就會阻礙蒸汽流動,延長啟動時間,終導致以蒸汽和空氣的混合物來加熱產品,大大降低產品的加熱效果,還會對設備產生腐蝕。因此,必須使用帶排空裝置的疏水閥,有時還需安裝獨立的排空閥。
4、熱水器盤管出現真空,導致疏水閥背壓高于入口壓力,引起“失流”現象,無法排水。解決方法:在換熱器和疏水閥間安裝破真空閥。
5、失流是指換熱器內蒸汽空間的壓力等于或小于疏水閥后的總背壓,從而導致冷凝水無法從換熱器內排除的現象。主要有以下幾種情況會導致換熱器內的壓力低于疏水閥后背壓:
1)由于二次側流體入口溫度升高導致負荷的降低;
2)由于二次側流體的流量降低導致負荷的降低;
3)由于設定溫度的降低導致二次側流體出口溫度降低;
4)當負荷降低時,控制閥會關小降低蒸汽的壓力,導致疏水閥前后沒有足夠的壓差使冷凝水通過疏水閥排放,從而導致蒸汽空間積水。
解決辦法:破真空。
二、蒸汽疏水閥節能環保改造疏水閥堵水,且疏水閥溫度很低,說明疏水閥不能排放冷凝水,則原因可能如下:
1、工作壓力可能過高。
A.選型錯誤,或者使用場合不對,實際工作壓差大于疏水閥大耐壓差。
B.原設計壓差有誤(疏水閥設計錯誤)。
C.減壓閥失靈,導致超壓。
D.前端壓力表損壞,讀數偏低,實際壓差大于疏水閥大壓差。
E.正常磨損后,閥嘴放大,疏水閥的大耐壓差變小。
F.回水管線內的高真空增加了壓差,超過了疏水閥的大工作壓差。
2.沒有冷凝水或蒸汽進入到疏水閥。
A.疏水閥前的過濾器堵塞。
B.疏水閥前的管線上有其它閥門關閉或堵塞。
C.管線或彎頭堵塞。
3.機械磨損或缺陷,需要修理或更換。
4.疏水閥閥嘴被污物堵塞,進行清污,或者選用內置過濾網的疏水閥,或者在前端安裝過濾器。
5.對倒置桶型疏水閥,當浮桶排氣孔被污物堵塞時,應采取以下措施:
A、安裝過濾器。
B、稍微擴大一點排氣孔。
C、在排氣孔中放置金屬絲。
6.對浮球型疏水閥,如果空氣排氣孔工作不暢通的話,就會產生氣阻現象。
7.對熱靜力型疏水閥,波紋管元件由于水擊可能損壞,使疏水閥關死。
8.對圓盤型疏水閥,疏水閥反裝了會導致不排水。
一般來說,對于北方寒冷區域客戶,若用于室外溫度極低、可能結冰的工況,當設備停機后,需要及時將管道、閥門、設備內的冷凝水及時排放干凈,避免把閥門管道凍裂。但是有時因為疏水點很多,在外圍一些偏僻的地方,可能不能及時排水處理,針對這些工況,為了方便起見,建議選用專業的防凍型疏水閥,即在常規的疏水閥基礎上,增加一個自動排水裝置—防凍閥。
當然,疏水閥多了一個裝置,也就意味著增加了一個泄漏點,因此從節能的角度考慮,還是盡量避免大量使用防凍型疏水閥。
1、 關于防凍閥
安裝在疏水閥的排污閥塞處,當用汽設備停機后,疏水閥閥內蒸汽壓力降至約0.015MPaG時,防凍閥B就會立即啟動,將殘留在疏水閥A內的冷凝水排出,防止因冷凝水積存在閥體內,導致疏水閥凍裂。
當用汽設備啟動后,疏水閥閥體內蒸汽壓力上升至0.02MPaG時,防凍閥B就會立即關閉,阻止蒸汽泄漏。這款防凍閥可與大部分維遠疏水閥型號配套使用。
一、蒸汽疏水閥節能環保改造疏水閥的安裝及維護保養注意事項
疏水閥安裝是否合適,對疏水閥的正常工作和設備的生產效率都有直接有影響。
(備注:下文中的機械式疏水閥包括:自由浮球式、杠桿浮球式和倒吊桶式疏水閥三種)
1、在安裝疏水閥之前一定要用帶壓蒸汽吹掃管道,清除管道中的雜物。
2、安裝前檢查管道或設備內蒸汽壓力是否符合疏水閥要求,實際工作壓力是否小于閥嘴的額定壓差,蒸汽壓力過高會造成疏水閥不能排放冷凝水。
3、疏水閥前應安裝過濾器,或選用已內置過濾網的疏水閥,確保疏水閥不受管道雜物的堵塞,定期清理過濾器和內置濾網。
4、疏水閥前后和旁通要安裝閥門,方便疏水閥隨時撿修。
5、冷凝水流向要與疏水閥上的箭頭標志一致。
6、疏水閥應安裝在設備出口的低處,及時排出冷凝水,避免管道產生蒸汽綁。
7、如果設備的低處沒有位置安裝疏水閥,應在出水口低位置加個反水彎(冷凝水提升接頭),把冷凝水位提升后再裝疏水閥,以免產生蒸汽綁。
8、機械式疏水閥要水平安裝。
9、蒸汽疏水閥不能串聯安裝,但是可以并聯安裝(當流量不夠時,允許并聯)。
10、每臺設備應該各自安裝疏水閥單獨疏水,盡量避免群組疏水(即幾個設備共用一個疏水閥)。
11、熱靜力型疏水閥前需要有一米以上不保溫的過冷管,其它形式疏水閥應盡量靠近設備。
12、滾筒式烘干(帶虹吸管型)設備和硫化機等選用疏水閥時,要選用帶破蒸汽綁裝置的疏水閥,避免設備產生蒸汽綁。
13、疏水閥后冷凝水若回收,疏水閥出水管應從回收總管的上面接入總管,減少背壓,防止回流。
14、疏水閥后冷凝水若回收,不同壓力等級的管線要分開回收。
15、疏水閥后要安裝止回閥,防止凝結水回流。
16、在蒸汽管道上裝疏水閥,主管道要設一個冷凝水集水井,然后再用小管引至疏水閥。
17、機械型疏水閥不用,要卸下排污螺絲把里面的水放掉,以防冰凍。
18、發現疏水閥泄漏或堵水,要及時打開疏水閥閥蓋,排污和清理過濾網,檢查里面的零件,如:
A、檢查浮球是否有裂紋進水了?浮球是否被水錘砸癟了?這會導致疏水閥失效;
B、檢查杠桿與浮球連接處是否斷裂?或浮桶上掛鉤是否脫鉤?這會導致疏水閥失效;
C、檢查閥嘴或閥座密封處是否被腐蝕、沖蝕、磨損等,這都會造成泄漏;
D、密封圈是否損壞?
E、熱靜力原件是否損壞,這會導致無法排空氣,或泄漏蒸汽;
19、應根據實際使用情況勤檢查,遇有故障盡快排查修理。每年至少要檢測一次,通過紅外測溫等方式,檢查疏水閥是否泄漏或堵水。
二、蒸汽疏水閥節能環保改造疏水閥的常見故障以及解決辦法
1、不動作不排冷凝水,疏水閥長時間無動作聲,閥表面溫度下降,這是疏水閥不能開啟的狀態,產生這種故障的原因有:
(1)配管或過濾器被雜質、贓物堵塞,冷凝水不能流入蒸汽疏水閥。必須清洗管路、過濾器及閥內污物。
(2)因發生水錘浮球損壞進水,不能浮起,應該更換新浮球。
(3)用汽設備的壓力超過了疏水閥的工作壓力,使疏水閥打不開。要更換更高壓差閥嘴的疏水閥或調整降低用汽設備的工作壓力(如檢查更換前端減壓閥等辦法)。
(4)不排冷凝水,但疏水閥是熱的,這是蒸汽或二次蒸汽產生的蒸汽綁現象。一旦內部夾帶的蒸汽被冷凝后,蒸汽綁即消失。這是由于疏水閥安裝不合理或選型錯誤所致,入口管中途不能有滯留冷凝水的地方。
(5)疏水閥后排出的冷凝水量非常小或動作間隔時間特長,這是選型過大了,要更換成排量更小的疏水閥。
2、疏水閥泄漏蒸氣關閉不嚴,導致這種故障的因素有:
(1)閥芯、閥座磨損或密封面劃傷,要重新研磨密封面或更換新的閥芯、閥座。
(2)閥座或閥座體與閥蓋(閥體)接合部位的螺栓松動,致使密封墊片處泄漏,更換墊片、緊固螺栓。
(3)中法蘭墊片損壞致使閥體和閥蓋接合部位泄漏,更換中法蘭墊片,對稱、交錯、多次、均勻地擰緊中法蘭螺栓,防止圓周受力不均發生泄漏。
(4)疏水閥閥體或閥蓋滲漏是殼體鑄造砂眼,應補焊或更換掉有缺陷的殼體。
3、疏水閥不關閉,直接噴放,原因有:
(1)疏水閥連續滿管排冷凝水,說明選型過小,要更換排量更大的蒸汽疏水閥。
(2)冷凝水量正常,但是明顯感覺是直噴,不是閃蒸汽,則可能閥芯與閥座間夾有異物或導向面夾有雜質,解體清洗,取出異物。
(3)冷凝水量正常,但是明顯感覺是直噴,不是閃蒸汽,則可能閥座出口附近有腐蝕穿孔,可解體補焊或更換腐蝕壞的閥體和相關零部件。
(4)膜盒破損或者雙金屬片產生變形,使疏水閥不關閉,就要更換破損的膜盒或失效的雙金屬片。
(5)機械型(杠桿浮球式、自由浮球式、倒置桶式)疏水閥安裝錯誤同樣會產生直噴的現象,一定要按安裝示意圖的要求安裝。
三、蒸汽疏水閥節能環保改造巡檢應注意:
(1)觀察冷凝水的排放狀態——倒吊桶型和熱動力圓盤型疏水閥都是間歇排放凝結水。浮球型是連續排放,熱靜力型根據負荷不同可能是連續也可能是間歇排放。
(2)閃蒸汽——不要把閃蒸汽錯當成疏水閥泄漏的蒸汽。高壓冷凝水所含的熱量要比低壓冷凝水中的熱量大的多,當冷凝水被排放出來的時候,這些多余的熱量就會使一部份冷凝水二次蒸發,排到大氣中后汽化成白霧,然后一團一團的飄出來,因此在使用中要注意識別閃蒸汽。如果疏水閥后氣體是連續水柱狀直線噴射出來,就是泄漏蒸汽。一定要注意區分。
(3)觀察設備升溫情況,看是否有堵水情況。
(4)停機后注意排水,尤其是北方冬天,要注意防凍處理。
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