蒸汽疏水閥選型及蒸汽管道疏水量的計算

1、蒸汽疏水閥選型及蒸汽管道疏水量的計算上海滬工閥門廠 2021-06-10摘要：介紹蒸汽疏水閥的類別及原理,對選型、安裝進行一 些探 討并提出了過熱蒸汽管道、濕蒸汽管道的經(jīng)常疏水量及啟動疏水童的計算公式。關(guān)健詞：蒸汽疏水閥； 疏水重；疏水閥選型1前言蒸汽疏水閥是一種能自動從蒸汽管道和蒸汽用汽設(shè)備屮排除凝結(jié)水和其他不凝結(jié)氣體，并阻止蒸汽泄漏的閥門。它能保證各 種加熱 工藝設(shè)備及管線所需要溫度和熱量并使 Z正常工作。蒸汽疏水閥動 作正常與否，影響著蒸汽使用設(shè)備的性能、效率和壽命。據(jù)測算供熱 系統(tǒng)節(jié)能改造屮，更新性能優(yōu)良的蒸汽疏水閥其費用僅占系統(tǒng)改造總投資的7.5%,而節(jié)約能源量可占系統(tǒng)總節(jié)能量 的3

2、0% 0以下對疏水閥的選型、安裝方式及蒸汽疏水量的計算進行一些探討。2蒸汽疏水閥的類別及原理疏水閥按動作原理分類主要有：浮球型疏水閥、熱靜力型疏 水閥、熱動力型疏水閥、倒置桶型疏水閥等2.1浮球型疏水閥浮球型疏水閥包括一個浮球和波紋管元件。 自由浮球式疏水閥是 利用阿基米德浮力原理，使浮球隨體腔內(nèi)液面的升降而升 降，從而打 開或關(guān)閉閥座排水孔形成排水阻汽動作。浮球型疏水 閥對排放容量 和工作壓力廣泛適應(yīng)，但不推薦用于有可能發(fā)生水 錘的系統(tǒng)屮。這類閥的特點是：適用于大排量，體積較大；使用時假設(shè)超出 蒸汽 疏水閥的設(shè)計壓力，閥門那么不能翻開；在寒冷地區(qū)，為了防 止蒸汽疏 水閥內(nèi)部的凝結(jié)水凍結(jié)，必須

3、進行保溫。浮球型疏水閥的故障主要是關(guān)閉故障，浮球可能損壞或下沉，不能保持在開的位置。2.2熱靜力型疏水閥熱靜力型蒸汽疏水閥是靠蒸汽和冷卻的凝結(jié)水和空氣之間的溫差來工作的。蒸汽增加熱靜力元件內(nèi)部的壓力， 使疏水閥關(guān)閉。凝結(jié) 水和不凝結(jié)氣體在集水管屮積存， 溫度開始下降，熱靜力元 件收縮， 翻開閥門。在疏水閥前積存的凝結(jié)水量，取決于負荷條件、蒸汽壓力 和管道尺寸。值得注意的是，不凝結(jié)氣體可能積存在凝結(jié)水的后面。熱靜力型疏水閥也可以用來排放蒸汽系統(tǒng)屮的空氣。它排量 大， 排空氣性能良好。 但不能適應(yīng)負荷的急劇變化， 不適合蒸汽 壓力變動 大的場合。2.3 熱動力型疏水閣與熱靜力型蒸汽疏水閥相反， 熱

4、動力型疏水閥是根據(jù)蒸汽和 凝結(jié) 水的運動速度不同， 或者說既利用了蒸汽的凝結(jié)作用， 又利 用了凝結(jié) 水的再蒸發(fā)作用。 即蒸汽一旦冷卻， 就產(chǎn)生凝結(jié)， 形成 低壓高壓張結(jié) 水進人低壓區(qū)， 會引起再蒸發(fā)。 另外， 這種型式雙 利用了蒸汽和凝結(jié) 水的密度差和粘性系數(shù)差。熱動力型疏水閥體積小，重量輕，但不適用于大排量，且易 有故 障。2.4 倒置桶型疏水閥根據(jù)蒸汽和水比重不同的原理工作的機械式疏水閥。 蒸汽進 人倒 置桶內(nèi)，使桶浮起來，關(guān)閉出口閥。凝結(jié)水進人疏水閥改變 桶的浮 力，使其下沉， 翻開疏水閥放出凝結(jié)水。 與其他機械式疏 水閥不同， 倒置桶可以在蒸汽溫度下連續(xù)排放空氣和其他不凝結(jié) 氣體。倒置

5、桶型疏水閥排除空氣能力強，沒有空氣氣堵和蒸汽汽鎖 現(xiàn) 象，排量大但有凍結(jié)的可能。3 蒸汽疏水閥的選型1) 選擇符合使用條件的形式。2) 疏水負荷。3) 疏水閥前后壓力 Z 差，疏水閥必須在這種壓差下翻開。4) 疏水閥能承受系統(tǒng)最高工作壓力和最高工作溫度，由此來 確定疏水閥殼體的材質(zhì)。5) 為了符合使用條件，蒸汽疏水閥的安裝方式要正確。4 蒸汽管道疏水量的計算4.1 啟動時蒸汽管道疏水量的計算4.1.1 估算的原始條件高壓蒸汽管道暖管的溫升速度規(guī)定為2°C3°C/ 分鐘，且最高不得超過5°C/分鐘，故計算屮選用5°C/分鐘。保溫材料的溫升速度取為鋼管溫升速

6、度的一半。4.1.2 啟動疏水量的計算公式啟動疏水量 M=60xnx(Gi xCixAti+G2xC2x&2 )/(lg ? lb)G1 單位長的鋼管重量或單只閥門的重量；G2 單位長的鋼管保溫材料重量；Ci 鋼管比熱，大卡 / 公斤。 C；Ci 保溫材料比熱；Ati 鋼管溫升速度， °分；At2保溫材料溫升速度， °分(取皿為0.5叢，即為2.5 °/ 分鐘計算 ) ；lg 蒸汽焙，大卡 / 公斤；lb 蒸汽管道初壓下的飽和水焙，大卡 / 公斤；n 管道長度；4.2 蒸汽管道運行時的疏水量計算4.2.1 過熱蒸汽管道疏水量計算經(jīng)常疏水量 G=qxn/(l

7、g-lb) 公斤 / 小時；q=管道及閥門的散熱損失；可按規(guī)程屮關(guān)于管道的單位熱損失范圍屮的數(shù)據(jù)；lg= 額定參數(shù)下的過熱蒸汽焙，大卡 / 公斤；lb=額定參數(shù)下的飽合水焙;管道長度或閥門只數(shù)；4.2.2 濕蒸汽管道經(jīng)常疏水量計算因濕蒸汽本身帶有濕度，故與過熱蒸汽相比，經(jīng)常疏水量除 應(yīng) 考慮管道散熱而引起的疏水，還應(yīng)考慮濕蒸汽本身所含水分引起的疏水量。目前我國 CP1000 核電機組屮的主汽及汽水別離 再熱器前 的 5 段、6 段、7 段抽汽均為濕蒸汽，故濕蒸汽管道疏水量的計算是核電機組熱力系統(tǒng)屮的重要問題。考慮到工程應(yīng) 用的平安可靠 性，統(tǒng)一按濕度屮 0.1 做為疏水量。故濕蒸汽管 道的經(jīng)常

8、疏水量公 式如下：經(jīng)常疏水量 G=qxn/(lg-lb)+WxXx0.1 公斤/ 小時4.3 疏水閥疏水量確實定蒸汽疏水量是選擇疏水閥的重要參數(shù)。在選擇疏水閥時應(yīng)保證其疏水量大于管道屮任何工況產(chǎn)生的疏水量，因而疏水閥容量的選擇需在管道疏水量上乘以平安系數(shù)F-訐哺 *、* >11_電動旁路閥一*至疏水接收容器堿永圖1蔬水系統(tǒng)設(shè)置我?guī)nf冠隔頑疏水量較大的濕蒸汽管道的疏水系統(tǒng)設(shè)置見圖 1,疏水點設(shè) 置疏 水罐，疏水罐下接疏水管道，并設(shè)置電動旁路閥，以防止疏 水器阻塞 及保護疏水器。電動旁路閥與疏水罐相連接疏水管水位 設(shè)置連鎖，圖 2疏水管液位監(jiān)測設(shè)置，當疏水管水位到達水位 定值時，旁路電動閥 自動翻開。安裝要求：疏水閥不允許串聯(lián)使用，必要時可以并聯(lián)使用疏水閥要安裝在管道的是低點且盡可能靠近加熱設(shè)備 安裝位置應(yīng)便于操作和檢修。?蒸汽疏水管道與蒸汽管道一樣，也需考慮熱脹應(yīng)力和補償問題。? 從疏水出口至疏水閥入口管段應(yīng)盡可能短，且沿流向應(yīng)有4%的坡度，使疏水自然流下進人疏水閥。對于熱靜力型疏水閥要留1m長管段，不設(shè)絕熱層。?疏水閥一般都帶有過濾器。如不帶者應(yīng)在閥前安裝過濾器。? 熱動力圓盤式疏水閥可水平安裝或直立安裝均可。熱動脈沖式疏水閥一般安裝在水