石化蒸汽系統(tǒng)疏水閥設(shè)計(jì) 石化蒸汽疏水閥設(shè)計(jì) 石化蒸汽系統(tǒng)疏水閥 化工疏水閥設(shè)計(jì)

之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹蒸汽系統(tǒng)是石化企業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分。蒸汽系統(tǒng)是石化企業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分——石化企業(yè)蒸汽系統(tǒng)復(fù)雜，由蒸汽產(chǎn)生，蒸汽輸送管網(wǎng)，眾多蒸汽用戶（加熱設(shè)備及蒸汽伴）等組成。擁有10MPa／3．8MPa／1．0MPa／0.6MPa等多個(gè)壓力等級(jí)蒸汽管網(wǎng)。蒸汽會(huì)在保溫管道表面凝結(jié)并釋放出蒸發(fā)焓，從而可能產(chǎn)生蒸汽凝結(jié)水。蒸汽凝結(jié)水必須通過蒸汽疏水閥疏放到管網(wǎng)之外，以防止蒸汽管網(wǎng)水擊事故的發(fā)生及保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

石化蒸汽系統(tǒng)疏水閥設(shè)計(jì)石化蒸汽系統(tǒng)疏水閥設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求

1、疏水閥類型及作用

蒸汽疏水閥的工作，就是要盡快地把積存在系統(tǒng)中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳?xì)怏w排到系統(tǒng)之外，同時(shí)防止蒸汽泄漏，還要求經(jīng)濟(jì)地工作。

2、選型設(shè)計(jì)參數(shù)

zui大允許壓力P及溫度T：蒸汽系統(tǒng)zui大工作壓力MPa和溫度℃。

凝結(jié)水負(fù)荷(蒸汽負(fù)荷)G：設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)或計(jì)算，kg/h。

安全系數(shù)A：安全系數(shù)A，一般取1.5~3倍。

工作壓差ΔP：即蒸汽壓力P1與疏水閥出口背壓P2之差，MPa。

疏水閥排水量要求：zui小壓差時(shí)排水量> G×A ，kg/h。

所選擇的疏水閥應(yīng)能滿足：不僅能在zui大壓差下正常工作，且能在zui小壓差下排放一定量的凝結(jié)水。

1.在生產(chǎn)工藝的換熱設(shè)備，烘干室，快速熱交換器，蒸餾設(shè)備等需要快速升溫，不允許存有凝結(jié)水的生產(chǎn)加熱設(shè)備，應(yīng)該選用機(jī)械型疏水閥。
機(jī)械型疏水閥不受工作溫度和壓力變化的影響，有水即排，過冷度小，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到*工作溫度。
 
2.在蒸汽管道，伴熱管線、小型加熱設(shè)備，采暖設(shè)備，溫度要求不高的用汽設(shè)備，應(yīng)該選用熱靜力型疏水閥。
熱靜力型疏水閥過冷度大，排凝結(jié)水溫度低，可以充分利用高溫凝結(jié)水的顯熱，節(jié)能效果好。其中膜盒式蒸汽疏水閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)，無需人工調(diào)整，非常靈敏，zui大過冷度有15℃和30℃的兩種膜盒供選型，不怕凍，體積小，任意位置都可安裝，在管道上能檢修和更換閥芯，節(jié)省資金和勞力，使用壽命長，適用范圍很廣，是熱靜力型疏水閥的精品。
 
3.在高溫高壓過熱蒸汽管線和設(shè)備上，應(yīng)該選用過熱蒸汽疏水閥。
過熱蒸汽疏水閥能在高溫、高壓、小負(fù)荷的惡劣工況下分離出過熱蒸汽消失時(shí)產(chǎn)生的高溫凝結(jié)水。其中圓盤式蒸汽保溫型疏水閥利用管道蒸汽對(duì)疏水閥的主汽室進(jìn)行保溫，結(jié)構(gòu)*，在沒有凝結(jié)水的情況下，疏水閥緊緊關(guān)閉，工作質(zhì)量高，使用壽命長，是高壓過熱蒸汽疏水閥。

蒸汽疏水閥選型推薦

1、高壓高溫過熱蒸汽

蒸汽參數(shù)：10 MPa@550℃ 9(關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù))。

凝結(jié)水負(fù)荷：0~100 kg/h(正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管)。

使用地點(diǎn)：熱電廠汽機(jī)供汽主管，凝結(jié)水進(jìn)疏水箱或閃蒸罐利用。

選型推薦：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

2、高壓過熱蒸汽

蒸汽參數(shù)：10 MPa@450℃ (關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù))。

凝結(jié)水負(fù)荷：0~100 kg/h(正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管)。

使用地點(diǎn)：熱電廠汽機(jī)供汽主管，凝結(jié)水進(jìn)疏水箱或閃蒸罐利用。

選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開，保證汽機(jī)疏水安全。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

3、中壓過熱蒸汽

蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@450℃ (關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù))。

凝結(jié)水負(fù)荷：0~100 kg/h(正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管)。

使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)余壓回水管網(wǎng)。

選型推薦一：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

選型推薦二：機(jī)械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開。

注：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

4、中壓飽和蒸汽

蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@~249 ℃飽和蒸汽。

凝結(jié)水負(fù)荷：10~50 kg/h(關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行負(fù)荷1.5~3倍安全系數(shù))。

使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)余壓回水管網(wǎng)。

選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長。

注：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水速度差原理工作，關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏汽，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

5、低壓過熱蒸汽

蒸汽參數(shù)：0.6~1.0 MPa @280℃過熱蒸汽。

凝結(jié)水負(fù)荷：0~100 kg/h(非關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，考慮暖管負(fù)荷)。

使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)加壓回水管網(wǎng)。

選型推薦一：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%。

選型二：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，排水溫度接近飽和水，背壓率50%。其耐壓及耐溫可以滿足中壓蒸汽和低壓蒸汽使用要求，但由于其速度差原理決定其關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

注：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

6、低壓飽和蒸汽

蒸汽參數(shù)：0.6~1.0 MPa @165~184℃飽和蒸汽。

凝結(jié)水負(fù)荷：10~50 kg/h(關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行負(fù)荷1.5~3倍安全系數(shù))。

使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)加壓回水管網(wǎng)。

選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，排飽和水，背壓率80%。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%，推薦用于不回水系統(tǒng)或小區(qū)域加壓回水系統(tǒng)。

注：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水速度差原理工作，關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥機(jī)械型也稱浮子型，是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差，通過凝結(jié)水液位變化，使浮子升降帶動(dòng)閥瓣開啟或關(guān)閉，達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械性疏水閥的過冷度小，不受工作壓力和溫度變化的影響，有水即排，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。zui大背壓率為80%，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥。
機(jī)械型疏水閥有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等。
1.自由浮球式疏水閥：
自由浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部只有一個(gè)活動(dòng)部件精細(xì)研磨的不銹鋼空心浮球，既是浮子又是啟閉件，無易損零件，使用壽命很長，YQ疏水閥內(nèi)部帶有Y系列自動(dòng)排空氣裝置，非常靈敏，能自動(dòng)排空氣，工作質(zhì)量高。
設(shè)備剛啟動(dòng)工作時(shí)，管道內(nèi)的空氣經(jīng)過Y系列自動(dòng)排空氣裝置排出，低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi)，凝結(jié)水的液位上升，浮球上升，閥門開啟，凝結(jié)水迅速排出，蒸汽很快進(jìn)入設(shè)備，設(shè)備迅速升溫，Y系列自動(dòng)排空氣裝置的感溫液體膨脹，自動(dòng)排空氣裝置關(guān)閉。疏水閥開始正常工作，浮球隨凝結(jié)水液位升降，阻汽排水。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下，形成水封，無蒸汽泄漏，節(jié)能效果好。zui小工作壓力0.01Mpa，從0.01Mpa至zui高使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動(dòng)的影響，連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)水，zui小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。背壓率大于85%，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥之一。
自由浮球式疏水閥適用于任何一種 不希望 積液的工況，尤其適用于造紙、印染行業(yè)的滾筒烘干機(jī)（帶虹吸管結(jié)構(gòu)），廣泛安裝于化工單位中的各種 中、低壓 換熱設(shè)備，壓力范圍為 0-4.0 MPa，排液量范圍為 0-9 t/h。
2. 自由半浮球式疏水閥：
自由半浮球式疏水閥只有一個(gè)半浮球式的球桶為活動(dòng)部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。整個(gè)球面都可為密封，使用壽命很長，能抗水錘，沒有易損件，*，經(jīng)久耐用，無蒸汽泄漏。背壓率大于80%，能排飽和溫度凝結(jié)水，zui小過冷度為0℃，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí)，管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水經(jīng)過發(fā)射管進(jìn)入疏水閥內(nèi)，閥內(nèi)的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入球桶內(nèi)，球桶產(chǎn)生向上浮力，同時(shí)閥內(nèi)的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球捅漂向閥口，閥門關(guān)閉。當(dāng)球桶內(nèi)的蒸汽變成凝結(jié)水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽再進(jìn)入球桶之內(nèi)，閥門再關(guān)閉，間斷和連續(xù)工作。
3. 桿浮球式疏水閥：
杠桿浮球式疏水閥基本特點(diǎn)與自由浮球式相同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是浮球連接杠桿帶動(dòng)閥心，隨凝結(jié)水的液位升降進(jìn)行開關(guān)閥門。杠桿浮球式疏水閥利用雙閥座增加凝結(jié)水排量，可達(dá)
 
到體積小排量大，zui大疏水量達(dá)100噸/小時(shí)，是大型加熱設(shè)備的疏水閥
杠桿浮球式蒸汽疏水閥適用于任何一種 不希望 積液的工況，廣泛安裝于化工單位中的各種 高、中、低壓 換熱設(shè)備，壓力范圍為 0-6.3 MPa，排液量范圍為 0-160 t/h，是大排液量工況的型式。
4.倒吊桶式疏水閥：
倒吊桶式疏水閥內(nèi)部是一個(gè)倒吊桶為液位敏感件，吊桶開口向下，倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開閉閥門。倒吊桶式疏水閥能排空氣，不怕水擊，抗污性能好。過冷度小，漏汽率小于3%，zui大背壓率為75%，連接件比較多，靈敏度不如自由浮球式疏水閥。因倒吊桶式疏水閥是靠蒸汽向上浮力關(guān)閉閥門，工作壓差小于0.1MPA時(shí)，不適合選用。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí)，管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi)，倒吊桶靠自身重量下墜，倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開啟閥門，空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入倒吊桶內(nèi)，倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向上浮力，倒吊桶上升連接杠桿帶動(dòng)閥心關(guān)閉閥門。倒吊桶上開有一小孔，當(dāng)一部份蒸汽從小孔排出，另一部份蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)水，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥心開啟閥門，循環(huán)工作，間斷排水。
（一） 倒吊桶式蒸汽疏水閥適用于任何一種 不希望 積液的工況，廣泛安裝于化工單位中的各種 中、低壓 換熱設(shè)備及管網(wǎng)，壓力范圍為 0-4.0 MPa，排液量范圍為 0-9 t/h，抗水錘能力強(qiáng)，是壓力頻繁波動(dòng)工況的型式。
5.組合式過熱蒸汽疏水閥：
組合式過熱蒸汽疏水閥有兩個(gè)隔離的閥腔，由兩根不銹鋼管連通上下閥腔，它是由浮球式和倒吊桶式疏水閥的組合，該閥結(jié)構(gòu)*合理，在過熱、高壓、小負(fù)荷的工作狀況下，能夠及時(shí)地排放過熱蒸汽消失時(shí)形成的凝結(jié)水，有效地阻止過熱蒸汽泄漏，工作質(zhì)量高。zui高允許溫度為600℃，閥體為全不銹鋼，閥座為硬質(zhì)合金鋼，使用壽命長，是過熱蒸汽疏水閥，取得兩項(xiàng)國家，*。
當(dāng)凝結(jié)水進(jìn)入下閥腔，副閥的浮球隨液位上升，浮球封閉進(jìn)汽管孔。凝結(jié)水經(jīng)進(jìn)水導(dǎo)管上升到主閥腔，倒吊桶靠自重下墜，帶動(dòng)閥心打開主閥門，排放凝結(jié)水。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位下降時(shí)，浮球隨液位下降，副閥打開。蒸汽從進(jìn)汽管進(jìn)入上主閥腔內(nèi)的倒吊桶里，倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力，倒吊桶帶動(dòng)閥心關(guān)閉主閥門。當(dāng)副閥腔的凝結(jié)水液位再升高時(shí)，下一個(gè)循環(huán)周期又開始，間斷排水。

結(jié)語

石化企業(yè)擁有眾多壓力等級(jí)的蒸汽輸送管網(wǎng)，蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型復(fù)雜多樣，目前尚未有一種的蒸汽疏水閥滿足所有工況需求，多款疏水閥應(yīng)用各自都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型時(shí)，應(yīng)按照滿足設(shè)計(jì)參數(shù)、長壽命、低價(jià)格及高性價(jià)比等方面綜合考慮，應(yīng)選擇zui適宜現(xiàn)場使用的蒸汽疏水閥，以滿足及時(shí)排水和阻止蒸汽泄漏的基本要求，并保證凝結(jié)水回收系統(tǒng)正常運(yùn)行。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥