疏水閥選型指南

1、疏水閥選型指南選擇疏水閥要求準(zhǔn)確無誤地阻汽排水，靈敏度高，能提高蒸汽利用率，不泄漏蒸汽，工作性能可靠，背壓率高、使用壽命長、維修方便是首選的條件。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)到最佳工作溫度。其中自由浮球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，

2、能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳工作溫度。式蒸汽疏水閥的結(jié)構(gòu)最先進(jìn)，非常靈敏，最小過冷度0°C，能排飽和溫度凝結(jié)水，無蒸汽泄漏，優(yōu)點(diǎn)最多，能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳工作效率。是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥。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)最先進(jìn)，無需人工調(diào)整，非常靈敏，最大過冷度有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

3、品。3.在高溫高壓過熱蒸汽管線和設(shè)備上，應(yīng)該選用過熱蒸汽專用疏水閥。 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)先進(jìn)，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，是高壓過熱蒸汽專用疏水閥。止回閥是供熱系統(tǒng)管路中一個(gè)十分重要的部件，止回閥的安裝位置、結(jié)構(gòu)參數(shù)和關(guān)閉 曲線對(duì)供熱系統(tǒng)的安全性和?？啃杂泻艽笥绊?。如果止回閥使用得當(dāng)；能夠起到冰錘防護(hù) 的作用；但是如果使用不當(dāng)，不僅不能對(duì)供熱設(shè)備起到保護(hù)作用，而且會(huì)在供熱系統(tǒng)管線 中引起很大的水燙。因此對(duì)止回閥在供熱系統(tǒng)中的防

4、水錘作用進(jìn)行研究具有很重要的實(shí)際 意義和學(xué)術(shù)意義。從流體瞬變運(yùn)動(dòng)的角度看；對(duì)于止回閥的要求下只在動(dòng)力中斷時(shí)能夠開啟或關(guān)閉，而 且應(yīng)根據(jù)供熱管路中的流動(dòng)狀況對(duì)啟閉速度有一定的要求。不適當(dāng)?shù)膯㈤]速度將引起系統(tǒng) 管路中的壓力突然升高或下降，當(dāng)壓力的上升值足夠大時(shí)就會(huì)引起管子的破裂。為廠保證 系統(tǒng)安全，必須合理選擇止回閥的結(jié)構(gòu)形式和關(guān)閉曲線，使其起到防水錘的作用。本文研 究了止回閥在供熱系統(tǒng)中的防水錘作用，建立了止回閥啟閉時(shí)的邊界條件，分析了普通止 回閥的缺陷和防水錘止回閥的特性，研究了優(yōu)化關(guān)閉特性消除水錘和防止水泵倒轉(zhuǎn)的機(jī) 理，得出有實(shí)際意義的結(jié)論，對(duì)于在供熱系統(tǒng)中正確選擇和使用止回閥具有指導(dǎo)意義。

5、二、止回閥及其應(yīng)用止回閥是用來防止管道或設(shè)備中介質(zhì)倒流的一種閥廠。它利用流體的動(dòng)能而開啟。在供熱系統(tǒng)中，止回閥常安裝在泵的出口、以及其它不允許流體反向流動(dòng)的地方。選擇合適 的止回閥型式對(duì)進(jìn)行水錘防護(hù)有很大的影響，例如泵站中大量的水錘事故是與泵出口裝設(shè) 的止回問有關(guān)的。事故停泵后水流通過京開始倒流，在倒泄水流的作用下，止回閥迅速關(guān) 閉，如果止回閥由于故障或支座摩阻及其慣性的影響，止回閥有可能滯后于開始倒流的時(shí)間，即在倒流量增至一定值，甚至在最大倒流量的瞬間迅速關(guān)閉，則能在止回閥處產(chǎn)生非 常大的壓力。止回閥閥瓣在流速為零時(shí)關(guān)閉完畢是關(guān)閉的最佳狀態(tài)，要在流速為零時(shí)完成 閥瓣關(guān)閉是不太可能的。一般認(rèn)為

6、，只要在零流量附近關(guān)閉完畢就是正常的。在熱水供熱系統(tǒng)中，為了減小事故停泵水錘，可以在循環(huán)水泵的壓水管和吸水管之間 設(shè)置一帶止回閥的泄壓旁通管。在循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，由于水泵出水側(cè)水壓高于吸水側(cè)的水 壓，止回閥呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)突然停泵的瞬間，泵出水側(cè)壓力急劇降低，而吸水側(cè)壓力則大 幅度增高，在此壓差作用下，循環(huán)水泵吸水側(cè)管路中的水即推開止回閥至泵出水側(cè)的管網(wǎng) 系統(tǒng)，從而降低了吸水側(cè)管網(wǎng)中壓力增高的幅度；減少和防止了水錘的危害。裝置在泄壓 旁通管上的止回閥應(yīng)選用阻力較小、開啟靈活的產(chǎn)品。泄壓旁通管的管徑越大對(duì)減小水錘 越有力，可以根據(jù)規(guī)定的壓力界限，通過瞬變計(jì)算，確定經(jīng)濟(jì)的管徑。某供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的壓水

7、管和吸水管之間沒有旁通管、循環(huán)水泵斷電 時(shí)，水泵出口壓力隨時(shí)間變化的計(jì)算曲線，和該系統(tǒng)增設(shè)帶止回間的泄壓旁通 管后水泵出口壓力變化的計(jì)算曲線。從圖中看出增加帶止回閥的旁通設(shè)計(jì)顯然 對(duì)控止水錘壓力是有效的；管路中壓力振蕩很快衰減達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。莊頭波動(dòng)的振幅 也比沒有旁路設(shè)計(jì)時(shí)小很多。三、止回閥啟閉時(shí)的邊界條件如果水力坡度的基準(zhǔn)線與閥門的軸線一致；則在定常流情況F，通過止回閥孔口的壓 頭降H0與Q0如下有關(guān)系：這就是止回閥啟閉時(shí)的邊界條件，式中的無量綱開度又稱閥門關(guān)閉曲線。對(duì)定常流， =1止回閥關(guān)閉時(shí)流量為零，0。上回閥啟閉時(shí)的邊界條件方程與供熱系統(tǒng)中的其它邊界條件方程、一維不定常流動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)

8、方程和連續(xù)方程聯(lián)解，就可以求出當(dāng)止回閥無量綱開度變化時(shí)，供熱系統(tǒng)各計(jì)算截面 壓力的變化情況。計(jì)算的目的是要尋求最佳的止回閥關(guān)閉過程，以便確定合理的止國閥結(jié) 構(gòu)參數(shù)（如閥辯直徑、配重等）。四、普通止回閥和防水錘止回閥選擇合適的止回閥型式，對(duì)供熱系統(tǒng)的水錘防護(hù)有很大的影響，特別是安裝在泵出口 處的止回閥尤其要注意選擇合適的型式。事故停泵時(shí)，希望它能自動(dòng)迅速關(guān)閉，阻止水倒 流沖擊水泵而發(fā)生飛逸反轉(zhuǎn)，但是如果關(guān)閉不當(dāng)，就會(huì)造成嚴(yán)重的管網(wǎng)水錘，對(duì)安全供熱 構(gòu)成威脅，嚴(yán)重的水錘會(huì)對(duì)供熱系統(tǒng)造成癱瘓性的破壞，對(duì)生產(chǎn)及生活造成影響和損失。1.普通止回閥的缺陷目前供熱系統(tǒng)中常用的止回閥在這里稱為普通止回閥，主要

9、由閥體、閥瓣和閥蓋構(gòu) 成，它有如下的缺點(diǎn)：（1）事故停泵時(shí)閥門迅速關(guān)閉，造成閥后的空穴，空穴在正負(fù)水錘波的作用下，反復(fù) 產(chǎn)生和自滅，造成閥門的空蝕破壞，使其壽命縮短。（2）當(dāng)閥辯動(dòng)作不靈活時(shí)，關(guān)閉緩慢，水倒流，沖擊葉輪產(chǎn)生飛逸反轉(zhuǎn)而破壞泵設(shè)備。（3）正常運(yùn)行時(shí)，閥瓣飄在水中，不停地?cái)[動(dòng)和振動(dòng)，因而流阻大、摩擦大、耗能高、 壽命短。2防水錘止回閥的特點(diǎn)熱水供熱系統(tǒng)發(fā)生水錘集中供熱發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，止回閥型式對(duì)供熱系統(tǒng)水錘壓力的影響越來越引起國內(nèi)外供熱界的重視。在熱水供熱系統(tǒng)中應(yīng)盡可能地選用防水錘止回閥。防水錘止回閥克服了普通止回閥的 缺點(diǎn)，具有如下特點(diǎn)：（1）啟泵后閥門能及時(shí)迅速打開。（

10、2）正常運(yùn)行時(shí)，要求閥瓣有盡可能大的開啟角，并能穩(wěn)定在全開位置。（3）停泵時(shí)閥門有優(yōu)化的關(guān)閉特性，在突然停泵時(shí)即能阻止水倒流保護(hù)水泵不致發(fā)生 飛逸反轉(zhuǎn)，達(dá)到保護(hù)水泵的目的，又能使其在關(guān)閉的最后階段實(shí)現(xiàn)緩閉，減少突然關(guān)閉造 成管路中的水錘，達(dá)到保護(hù)管路的目的。在水泵出口安裝普通止回閥；當(dāng)停泵時(shí)止回閥下游側(cè)壓力隨時(shí)間變化的實(shí) 測(cè)曲線（圖2（a）；和在該水泵出口安裝丹麥丹佛斯公司402M防水錘止回閥，當(dāng)停泵時(shí) 止回閥下游側(cè)壓力隨時(shí)間變化的實(shí)測(cè)曲線（圖2（b）。測(cè)試管徑150毫米，定常態(tài)時(shí)管道流量155立方米時(shí)；止回閥下游側(cè)壓力5巴。從圖2中看出安裝普通止回閥時(shí)，停泵引起 止回閥處的最大壓力達(dá)到20巴

11、，而安裝防水錘止回閥在同樣的工況下，止回閥處最大壓 力只有10巴，減小了停泵引起的水錘。五、優(yōu)化關(guān)閉特性消除水錘和防止水泵倒轉(zhuǎn)的機(jī)理根據(jù)停泵的水力過渡過程理論，在水泵出口不設(shè)置止回閥時(shí)，當(dāng)突然停泵時(shí)，其水錘 過程可分為三個(gè)階段。l水泵工況停電后，水泵由于慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，管中水流繼續(xù)正向流動(dòng)，但其速度逐漸減小，直至水流 速度變?yōu)榱?。這一階段又稱為"正流才轉(zhuǎn)"。2制動(dòng)工況瞬態(tài)靜止的水，由于受靜水頭的作用開始倒流，回沖水流對(duì)仍在正轉(zhuǎn)的水泵葉輪起制 動(dòng)作用，于是轉(zhuǎn)速繼續(xù)降低，直至轉(zhuǎn)速為零。這一階段又稱為"逆流正轉(zhuǎn)"。3水輪機(jī)工況隨著倒泄水流的加大，水泵開始反轉(zhuǎn)并逐漸加

12、速，最后在飛逸轉(zhuǎn)速情況下反向旋轉(zhuǎn)運(yùn) 行。這一階段又稱為"逆流反轉(zhuǎn)"。通過分析可以看出，停泵后水流從正向流動(dòng)到逆向流動(dòng)，在理論上有一個(gè)零流量點(diǎn)， 即瞬時(shí)水流靜止，若此時(shí)閥門迅速關(guān)閉，水流的慣性沖擊最小，即產(chǎn)生的水錘最小。但實(shí) 際上由于許多因素的存在，下可能將零流量點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間確定的很準(zhǔn)。另外閥門關(guān)閉需要 一段時(shí)間，在零流量點(diǎn)完成閥瓣關(guān)閉是不太可能的。所以將閥門關(guān)閉參數(shù)設(shè)定為在開度較 大時(shí)，用較快的速度關(guān)閉一個(gè)較大的角度，截?cái)啻罅克鳎@時(shí)閥門的無量綱開度的變化 并不大。但是在臨近關(guān)閉時(shí)，較小幅度的關(guān)閉閥門也會(huì)引起無量綱開度的顯著變化，從而 引起流速和壓力的顯著變化。因此在臨近關(guān)閉時(shí)，用較慢的速度關(guān)閉個(gè)較小的角度、延 長閥門的關(guān)閉時(shí)間、此時(shí)雖然關(guān)閉時(shí)間較長，但由于止回閥開度已很小，逆流水流受到的 閥門阻力很大，逆流量較小，所以不致于使水泵超速反轉(zhuǎn)，這樣即減小了水錘又解決了水 泵超速反轉(zhuǎn)問題。止回閥是整個(gè)供熱系統(tǒng)中的一個(gè)部件，對(duì)它的動(dòng)作要求不是一成不變的，而是根據(jù)系 統(tǒng)而定。某種關(guān)閉速度可能對(duì)某一系統(tǒng)來說是適宜的，但對(duì)另一系統(tǒng)則可能并不合適，正 確的分析和確定止回閥關(guān)閉程序是消除水錘和防止逆轉(zhuǎn)的關(guān)鍵；錘燙的分析及關(guān)閉參數(shù)應(yīng) 當(dāng)根據(jù)規(guī)定的關(guān)閉時(shí)間、規(guī)定的最大（最?。毫缦?。合理地進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，有效地控 制關(guān)閥過程。六、