蒸汽減壓閥安全閥疏水閥搭配

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹蒸汽減壓閥安全閥疏水閥搭配在流體管道系統(tǒng)中，閥門是控制元件，其主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。閥門種類多、品種復(fù)雜，其中常用的閥門有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥等，特殊閥門有疏水閥、安全閥及減壓閥等。隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強(qiáng)的特點，運(yùn)行工況較復(fù)雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟(jì)損失，重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn)，甚至造成惡性事故。選擇合適的閥門至關(guān)重要，特殊閥門的選擇在管路設(shè)計中尤為重要。在蒸汽系統(tǒng)中，疏水設(shè)備起著疏水、阻汽和排空氣的作用，疏水狀況關(guān)系著蒸汽耗量、系統(tǒng)效率和設(shè)備壽命,也影響著生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。 杭州瓦特節(jié)能經(jīng)過多年現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，蒸汽用戶對疏水問題存在很多錯誤認(rèn)識。
對疏水溫度的片面理解 絕大多數(shù)蒸汽用戶誤認(rèn)為設(shè)備疏水溫度越低越好，因為那樣更節(jié)能。然而，疏水溫度過低意味著設(shè)備內(nèi)部積水，從而導(dǎo)致?lián)Q熱器的加熱效率降低。使得設(shè)備的加熱效率低下，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。過低的換熱器壁面溫度和溫度梯度對某些工藝（如制藥工藝的產(chǎn)品加熱、滅菌等）是*無法接受的。
疏水閥過冷排放溫度導(dǎo)致的熱效率低下，為滿足工藝要求，勢必需要加大供汽閥門開度，增加蒸汽壓力，甚至需要打開疏水閥旁通，終導(dǎo)致蒸汽耗量的增加。另外，積水會引起換熱設(shè)備上下存在溫差，影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和設(shè)備壽命，也容易引發(fā)水錘。
對閃蒸汽的曲解，大部分蒸汽用戶誤把閃蒸蒸汽當(dāng)作漏汽，所以當(dāng)看到疏水閥出口冒“白汽”時，就誤以為是漏汽。其實，那些“白汽”是閃蒸汽。當(dāng)高溫高壓的冷凝水排放到低壓區(qū)時，總熱焓保持不變而顯熱降低，顯熱降低時釋放的熱量將部分水汽化而產(chǎn)生蒸汽，這就是閃蒸蒸汽。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥節(jié)能認(rèn)為冷凝水的閃蒸汽屬于正?，F(xiàn)象。閃蒸汽流速較低，呈“白色”，在管道出口就可以看到；而生蒸汽是無色的，當(dāng)疏水設(shè)備泄漏時，這些無色的氣體會在離出口管道一段距離后才變得可見，而且外冒的速度較高。



1蒸汽減壓閥安全閥疏水閥搭配安全閥及其選型方法
安全閥是一種安全保護(hù)用自動閥門，牽涉到人身安全。它不借助任何外力而是利用介質(zhì)本身的力來排出一定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時，閥門及時關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備或管路的安全運(yùn)行。
安全閥在不利的因素下設(shè)計考慮。下列情況可能由于火災(zāi)、操作故障或停水、停電等造成設(shè)備或管道超過設(shè)計壓力而發(fā)生爆炸事故，應(yīng)設(shè)置安全閥（或采取其它安全措施）：
容積式泵和壓縮機(jī)的出口管路；
在兩端有可能關(guān)閉，而導(dǎo)致升壓的液化烴管管道上；
可燃?xì)怏w和可燃液體受熱膨脹可能超過設(shè)計壓力的管道；
設(shè)計壓力小于壓力來源處的壓力容器及管道；
凝氣透平機(jī)的蒸汽出口管道；
所有的壓力容器都需要設(shè)置泄壓設(shè)施。
1.1 安全閥的分類
安全閥按不同方法的分類如下：
① 按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同可分為杠桿重錘式（通常用于較低壓力，一般安裝在設(shè)備上）、彈黃式和控制式；
② 按閥瓣開啟高度與閥流通直徑之比可分為微啟式、中啟式和全啟式安全閥； ③ 按氣體排放的方式可分為全封閉式、半封閉式和敞開式；
④ 按有無背壓平衡機(jī)構(gòu)分為背壓平衡式和常規(guī)式；
⑤ 按作用原理分為直接作用式和非直接作用式（包括先導(dǎo)式和帶動力輔助裝置的）。
1.2 安全閥選型說明
安全閥的形式和種類較多，對不同的場合，宜選用以下形式的安全閥：
① 排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥；
② 排放液體時，一般選用微啟式安全閥；
③ 排放水蒸汽或空氣時，可選用帶扳手的安全閥；
④ 對設(shè)定壓力大于 3MPa、溫度超過 235℃ 的氣體用安全閥，則應(yīng)選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧；
⑤ 一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式；
⑥ 排放有劇毒、強(qiáng)腐蝕、極度危險的介質(zhì)，應(yīng)選用波紋管安全閥；
⑦ 高背壓的場合，宜選用背壓平衡式或?qū)чy控制式安全閥。



2蒸汽減壓閥安全閥疏水閥搭配疏水閥及其選型方法
疏水閥是自動排除加熱設(shè)備或蒸汽管道中的蒸汽凝結(jié)水及空氣等不凝氣體，同時不泄漏蒸汽的一種裝置。由于疏水閥具有阻汽排水的作用，可使蒸汽加熱設(shè)備均勻給熱，充分利用蒸汽潛熱防止蒸汽管道中發(fā)生水錘。它是保證各種加熱工藝設(shè)備所需溫度和熱量并能正常工作的一種節(jié)能產(chǎn)品。
2.1 疏水閥的分類
疏水閥的品種很多，各有不同的性能。疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結(jié)水，才能起到阻汽排水作用。“識別”蒸汽和凝結(jié)水基于三個原理：密度差、溫度差和相變。根據(jù)三個原理制造出三種類型的疏水閥：機(jī)械型、熱靜力型、熱動力型。
① 機(jī)械型疏水閥也稱浮子型疏水閥，是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差，通過凝結(jié)水液位的變化，使浮子（球狀或桶狀）升降帶動閥瓣開啟或關(guān)閉，達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械型疏水閥的過冷度小，不受工作壓力和溫度變化的影響，有水即排，加熱設(shè)備內(nèi)不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。機(jī)械型疏水閥有自由浮球式、杠桿浮球式、浮桶式、倒吊桶式等；
② 熱靜力型疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫度差引起感溫元件的變型或膨脹帶動閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度較大，一般過冷度為 15 度到 40 度，它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結(jié)水，無蒸汽泄漏，節(jié)能*。熱靜力型疏水閥有波紋管式、蒸汽壓力式或平衡壓力式、雙金屬片式、液體膨脹式；
③ 熱動力型疏水閥是根據(jù)相變原理，靠蒸汽和凝結(jié)水通過時的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅(qū)動閥片開關(guān)閥門。因熱動力式疏水閥的工作動力來源于蒸汽，因此蒸汽浪費較大。熱動力型疏水閥分為圓盤式、脈沖式、迷宮式或微孔式。
2.2 疏水閥選型說明
蒸汽在輸送、汽水分離、加熱、干燥、保溫、伴熱、消毒、蒸餾、濃縮、蒸煮、換熱、采暖、空調(diào)等加熱工藝過程中，為保證各種設(shè)備工藝所需的溫度熱量，及時排出凝結(jié)水阻止蒸汽泄漏，必須安裝疏水閥。對于疏水閥的選型，要求靈敏度高，準(zhǔn)確無誤地阻汽排水，不泄漏蒸汽，能提高蒸汽利用率，工作性能可靠，背壓度高、使用壽命長、維修方便等條件。
蒸汽疏水閥的選用原則：
① 如果要求設(shè)備有快的加熱速度，加熱溫度控制嚴(yán)，且保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水，則應(yīng)選擇能排飽和水的機(jī)械型疏水閥；
② 如果加熱設(shè)備有較大的受熱面積，并不要求盡快加熱，加熱溫度要求不嚴(yán)，而且可以要求積存一定量的凝結(jié)水時，選用熱靜力型疏水閥；
③ 根據(jù)使用設(shè)備排水量的多少，選用疏水閥務(wù)必考慮安全系數(shù)；
④ 疏水閥是以壓差來確定排水量的。
具體選用說明如下：
① 機(jī)械型疏水閥大背壓度為 80%，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備理想的疏水閥。小門徑的閥靈敏度較大門徑的高。除倒吊桶式疏水閥可以排除少量的冷熱空氣外，這類閥不能排除空氣。自由浮球式結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，可排飽和水，抗水擊、抗污垢能力差，適用于大口徑及大排量，但制造工藝復(fù)雜。
② 熱靜力型疏水閥可裝在用汽設(shè)備上部，單純作排空氣閥使用。液體膨脹式適用于要求伴熱溫度較低的伴熱管線排凝及采暖用管線。蒸汽壓力式或平衡壓力式結(jié)構(gòu)簡單，動作靈敏，可連續(xù)排水、排空氣，性能良好，漏氣量小，但抗水擊及抗污垢能力差，應(yīng)用范圍廣，可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。波紋管式廣泛用作采暖系統(tǒng)疏水用，也可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。雙金屬片式動作靈敏度不高，能連續(xù)排水，排水性能好，過冷度較大且可調(diào)節(jié)，從低壓到高壓都適用，使用溫度可達(dá) 550℃?？刮酃?、抗水擊性強(qiáng)。
③ 熱動力型疏水閥處理凝結(jié)水的靈敏度較高，啟閉件小、慣性也小、開關(guān)速度迅速。圓盤式疏水閥適用于高溫高壓蒸汽管線、干燥機(jī)、加熱器及過熱蒸汽設(shè)備等。脈沖式疏水閥背壓度較低，適用于回轉(zhuǎn)干燥滾筒的虹吸管排水，能排除一定量的冷熱空氣。迷宮式或微孔式疏水閥結(jié)構(gòu)簡單，能連續(xù)排水、排空氣。微孔式適用于小排量，迷宮式適用于特大排量。
2.3 疏水閥的安裝要求
熱動力式疏水閥應(yīng)安裝在水平管道；浮球式疏水閥必須水平安裝，布置在室外的應(yīng)采取必要的防凍措施；雙金屬片式疏水閥可水平安裝或直立安裝；脈沖式疏水閥一般安裝在水平管道上，閥蓋朝上；倒吊桶式疏水閥應(yīng)水平安裝不可傾斜；安裝疏水閥時，其本體上指示的流向箭頭必須與管道內(nèi)凝結(jié)水流向一致，否則疏水閥失去作用。



3蒸汽減壓閥安全閥疏水閥搭配減壓閥及其選型方法
減壓閥是通過啟閉件的節(jié)流，將進(jìn)口壓力降至某一需要的出口壓力，并能在進(jìn)口壓力及流量變動時，利用自身介質(zhì)能量保持出口壓力基本不變的閥門。其作用是依靠敏感元件，如膜片、彈簧等來改變閥瓣的位置，將介質(zhì)壓力降低，達(dá)到減壓的目的。一般情況下，減壓閥的出口壓力應(yīng)小于 0.5 倍的進(jìn)口壓力。減壓閥進(jìn)口壓力的波動應(yīng)控制在進(jìn)口壓力給定值的 80%~105%，如超過該范圍，減壓前期的性能會受影響。為了操作、調(diào)整和維修的方便，減壓閥一般應(yīng)安裝在水平管道上。
3.1 減壓閥的分類
減壓閥可分為波紋管式（直接作用式）減壓閥、活塞式減壓閥、薄膜式減壓閥。
① 波紋管式（直接作用式）減壓閥。簡單的減壓閥，直接作用式減壓閥，帶有平膜片或波紋管。獨立結(jié)構(gòu)，無需在下游安裝外部傳感線。是三種減壓閥中體積小、使用經(jīng)濟(jì)的一種，專為中低流量設(shè)計。直接作用式減壓閥的度通常為下游設(shè)定點的（+10%~-10%)；
② 活塞式減壓閥。該類型的減壓閥集兩種閥——導(dǎo)閥和主閥于一體。導(dǎo)閥的設(shè)計與直接作用式減壓閥類似。來自導(dǎo)閥的排氣壓力作用在活塞上，使活塞打開主閥。如果主閥較大，無法直接打開時，這種設(shè)計就會利用人口壓力打開主閥。因此，這種類型的減壓閥，與直接作用式減壓閥相比，在相同的管道尺寸下，容量和度（+5%~-5%）更高。與直接作用式減壓閥相同的是，減壓閥內(nèi)部感知壓力，無須外部安裝傳感線；
③ 薄膜式減壓閥。這種類型的減壓閥中，雙膜片代替了內(nèi)導(dǎo)式減壓閥中的活塞。這個增大的膜片面積能夠打開更大的主閥，并且在相同的管道尺寸下，其容量比內(nèi)導(dǎo)式活塞減壓閥大。另外，膜片對壓力變化更為敏感，度可達(dá)（+1%~-1%）。性更高是由于下游傳感線的定位（閥的外部），其所在位置氣體或液體動蕩更少。該減壓閥非常靈活，可以采用不同類型的導(dǎo)閥，如壓力閥、溫度閥與空氣裝載閥。


3.2 減壓閥選型說明
減壓閥應(yīng)用范圍廣，在蒸汽、壓縮空氣、工業(yè)用氣、水、油和其他液體介質(zhì)的設(shè)備和管路上均可使用，具體選用說明如下：
① 波紋管直接作用式減壓閥適用于低壓、中小口徑的蒸汽、空氣等介質(zhì)；
② 薄膜直接作用式減壓閥適用于中低壓、中小口徑的蒸汽或水等介質(zhì)；
③ 先導(dǎo)活塞式減壓閥，適用于各種壓力、各種口徑、各種溫度的蒸汽、空氣和水介質(zhì)，若用不銹耐酸鋼制造，叮適用于各種腐蝕性介質(zhì)；
④ 介質(zhì)工作溫度較高的場合，一般選用活塞式減壓閥；
⑤ 靈敏度要求較高時，可選用彈簧薄膜式減壓閥；
⑥ 介質(zhì)為空氣或水（液體）的場合，一般選用直接作用薄膜式減壓閥或先導(dǎo)薄膜式減壓閥。
4結(jié)束語

在石油、化工及其它行業(yè)的管道系統(tǒng)，具有安全保護(hù)作用的安全閥、具有節(jié)能作用的疏水閥和減壓閥等特殊閥門的應(yīng)用越來越多。閥門在運(yùn)行中與企業(yè)整體效益有著十分密切的，閥門雖小，但與企業(yè)的生存和發(fā)展有著非常重要的因果關(guān)系；為了企業(yè)的安全生產(chǎn)和效益，設(shè)計人員和企業(yè)必須科學(xué)的使用閥門，合理的選擇閥門能夠降低裝置的建設(shè)費用、保證生產(chǎn)安全運(yùn)行。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?