蒸汽疏水阀概述
1 、 蒸汽疏水阀定义
蒸汽疏水阀是安装在蒸汽系统中自动排出冷凝水并阻止蒸汽泄漏的一种阀门。它依靠某种方法,自动操作,准确判别出蒸汽和水,同时进行阀门的闭、开动作。
蒸汽疏水阀排放凝结水最基本的原理就是利用蒸汽和水的比重差或温度差来实现疏水目的,但其动作原理各不相同(蒸汽疏水阀粗略分类如下图所示)。
2 、 蒸汽使用设备排除凝结水和空气的必要性
蒸汽疏水阀的三种重要功能:
往往蒸汽设备只需要蒸汽,而设备内凝结水、空气等不凝气体则需要及时排出,否则会产生设备故障和降低设备效率等负面影响。
因此,一台优良的蒸汽疏水阀应具备如下三个功能:
能迅速排除产生的凝结水;
能防止蒸汽泄漏;
排除空气及其它不可凝气体。
排除凝结水的必要性:
防止水击。如果蒸汽管路中有凝结水,高速流动的蒸汽推动积结在一起的凝结水,将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,带来很大的冲击力,这种现象即是水击。当水击很强时,会造成管道转弯处、阀门损伤或损坏。当然,水击现象并非全然缘于凝结水的存在,锅炉产汽时携带的锅炉水也会导致水锤。
凝结水的存在降低了蒸汽设备的效率。设备内积聚过多凝结水,会使蒸汽与加热面间存在较厚水膜,降低热交换器的换热效率。同时,因有效的换热面积被只能释放显热的凝结水占据,蒸汽换热器的整体有效换热面积减少。此外,设备上、下加热不均匀会影响产品质量。
内部积水会加剧设备腐蚀。凝结水(有时还有锅炉水)本身具有腐蚀性,再加上系统中空气的氧气等成分溶解于水中更会加剧凝结水的腐蚀性,严重腐蚀设备。
防止蒸汽使用设备的损伤。由于蒸汽和凝结水的温度不同(指积水过多而存在过冷水),设备内积水会使设备局部产生温差,热应力往往损伤设备。
排除空气的必要性:
蒸汽疏水阀是以排除冷凝水为主要目的,同时,还必须有排除空气的能力。
由于空气的成分溶解于凝结水中会加剧对设备的腐蚀,而排出空气可以防止腐蚀蒸汽使用设备内部。
防止降低蒸汽使用设备的运转效率。设备内蒸汽的潜热使得被加热物加热,蒸汽则冷却凝结成水,在管壁周围形成凝结水层。若混入空气,由于空气是不可凝气体,所以在设备内管壁上凝结水内侧又形成空气层,大大增加传热热阻,降低传热效率。
混入空气仍有一个问题,混入空气之后便形成蒸汽与空气的混合物,由于仪表所反映的压力乃是蒸汽与空气的总压力,而蒸汽温度又被蒸汽分压力所决定,故而,此时工作温度便会比仪表显示压力所对应的饱和温度低。
空气混入设备之中也可能会造成蒸汽疏水阀的“气堵”。
注意:混入设备内的空气全部由疏水阀排除是不可能的,排除空气是疏水阀的一个辅助功能。真正大量排除系统内空气的方法应当是添加自动排气阀等。
3 对蒸汽疏水阀的其他要求
前文之中已经介绍蒸汽疏水阀的三种重要功能以及这几项功能何以十分重要。
除前述之外,我们对疏水阀还有以下的要求:
适用压力范围大,疏水阀不能因为压力稍有变动性能便受到影响。
容易检修和保养,疏水阀应当结构简单,活动部件少。并且,为了使得阀门的动作零部件不产生应力,需选取适当的材料。
实用性高。所谓实用性高,指的就是疏水阀应当体积小、重量轻、寿命高、价格低,不因空气或蒸汽的障碍而丧失排除冷凝水的能力。