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石油化工裝置蒸汽疏水閥選型原則 |
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石油化工蒸汽疏水閥選型原則 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(diǎn)，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。下面我們重點(diǎn)介紹一下疏水閥的選型應(yīng)用：疏水閥是一種閥門，也稱疏水器，排水閥，是將蒸汽系統(tǒng)中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳?xì)怏w盡快排出，同時最大限度地自動防止蒸汽的泄漏。疏水閥的品種很多，各有不同的性能。選用疏水閥時，首先應(yīng)選其特性能滿足蒸汽加熱設(shè)備的最佳運(yùn)行，然后才考慮其他客觀條件，這樣選擇你所需要的疏水閥才是正確和有效的。
石油化工蒸汽疏水閥選型原則的選型條件 1、疏水閥的疏水量： 選用疏水閥時，必須按設(shè)備每小時的耗汽量乘以選用倍率2-3倍為最大凝結(jié)水量，來選擇疏水閥的排水量。才能保證疏水閥在開車時能盡快排出凝結(jié)水，迅速提高加熱設(shè)備的溫度。疏水閥排放能量不夠，會造成凝結(jié)水不能及時排出，降低加熱設(shè)備的熱效率。（當(dāng)蒸汽加熱設(shè)備剛開始送汽時，設(shè)備是冷的，內(nèi)部充滿空氣，需要疏水閥把空氣迅速排出，再排大量低溫凝結(jié)水，使設(shè)備逐漸熱起來，然后設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)。由于開車時，大量空氣和低溫凝結(jié)水，較低的入口壓力，使疏水閥超負(fù)荷運(yùn)行，此時疏水閥要求比正常工作時的排水量大，所以按選用倍率２－３倍來選擇疏水閥。） 2、疏水閥的工作壓差： 選用疏水閥時，不能以公稱壓力選疏水閥，因為公稱壓力只能表示疏水閥體殼承受壓力等級，疏水閥公稱壓力與工作壓力的差別很大。所以要根據(jù)工作壓差來選擇疏水閥的排水量。工作壓差是指疏水閥前的工作壓力減去疏水閥出口背壓的差值。疏水閥后背壓計算方式是：（當(dāng)疏水閥后凝結(jié)水排入大氣時，疏水閥的出口背壓為零。如果把疏水閥排出的冷凝水集中回收，此時，疏水閥的出口背壓是回水管的阻力、回水管抬升高度、二次蒸發(fā)器（回水箱）內(nèi)壓力三者之和。） 3、機(jī)械型疏水閥的閥座號： 機(jī)械型疏水閥按不同的工作壓差段，分成多種規(guī)格閥座孔徑的“閥座號"，每個工作壓差段與“閥座號"組成一條坐標(biāo)曲線的排水量，不同“閥座號" 的疏水量有很大差別。機(jī)械型疏水閥應(yīng)根據(jù)工藝條件的最高工作壓差和最大排水量兩者相對應(yīng)的坐標(biāo)曲線來選合適的“閥座號"。不能以公稱壓力來定"閥座號"， 如果選錯“閥座號"，有可能出現(xiàn)疏水閥不工作或設(shè)備存水，影響設(shè)備正常運(yùn)行。 4、疏水閥的工作溫度： 選用疏水閥時，要根據(jù)管道蒸汽最高溫度來選擇能滿足工藝條件要求的疏水閥。管道蒸汽最高溫度超過公稱壓力相對應(yīng)的飽和蒸汽溫度稱為過熱蒸汽，在過熱蒸汽管道選擇疏水閥時，應(yīng)選用高溫高壓過熱蒸汽專用疏水閥。 5、疏水閥的連接尺寸： 疏水閥的工藝條件決定以后，根據(jù)疏水閥前后的工作壓差，疏水量和“閥座號"，按疏水閥制造廠家的技術(shù)參數(shù)來選擇疏水閥的規(guī)格尺寸。（不能按設(shè)備連接尺寸隨便選配同樣尺寸的疏水閥，疏水閥的連接口徑不能代表疏水量的大小，同一種口徑的疏水閥，疏水能力可能差別很大；所以選用疏水閥時必須根據(jù)設(shè)備的工藝條件，參照疏水閥制造廠家提供的參數(shù)來選配疏水閥才是正確的選擇。）
石油化工蒸汽疏水閥選型原則 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zui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(fèi)較大。熱動力型疏水閥分為圓盤式、脈沖式、迷宮式或微孔式。 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。
石油化工蒸汽疏水閥選型原則的選用原則： ①如果要求設(shè)備有zui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。
石油化工蒸汽疏水閥選型原則具體選用說明如下： ①機(jī)械型疏水閥zui大背壓度為80% ,工作質(zhì)量高,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥。小口徑的閥靈敏度較大口徑的高。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,zui高使用溫度可達(dá)550℃。抗污垢、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。 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。
石油化工蒸汽疏水閥選型原則自由浮球式蒸汽疏水閥 自由浮球式蒸汽疏水閥利用浮力原理，浮球根據(jù)凝結(jié)水量的多少，隨水位的變化而作升降，自動調(diào)節(jié)閥座孔的開度，連續(xù)排放凝結(jié)水，當(dāng)凝結(jié)水停止進(jìn)入時，浮球降的底部，回到關(guān)閉位置，排水停止，由于排水閥座孔總是在凝結(jié)水位以下，形成水封、水、氣自然分離，達(dá)到無蒸汽泄漏。
膜盒式蒸汽疏水閥 膜盒式蒸汽疏水閥的主要動作元件是金屬膜盒，內(nèi)充一種氣化溫度比水的飽和溫度低的液體。裝置剛起動時，管道出現(xiàn)低溫冷凝水，膜盒內(nèi)的液體處于冷凝狀態(tài)。閥門處于開啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高，膜盒內(nèi)充液開始蒸發(fā)，膜盒內(nèi)壓力上升，膜片帶動閥心向關(guān)閉方向移動，在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前，疏水閥關(guān)閉，膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開關(guān)，起到阻汽排水作用。
倒吊桶式疏水閥 倒吊桶式疏水閥內(nèi)部是一個倒吊桶為液位敏感件，吊桶開口向下，倒吊桶連接杠桿帶動閥心開閉閥門。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%，最大背壓率為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，不適合選用。
雙金屬片式蒸汽疏水閥 雙金屬片式疏水閥是由雙金屬片感溫元件帶動閥心進(jìn)行開關(guān)閥門。當(dāng)裝置剛起動時，管道出現(xiàn)低溫冷凝水，雙金屬片是平展的，閥芯在彈簧的彈力下處于開啟位置。當(dāng)冷凝水溫度漸漸升高，雙金屬片感溫元件開始彎曲變形，并把閥心推向關(guān)閉位置。在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前，疏水閥關(guān)閉。閥前始終存有高溫凝結(jié)水，無蒸汽泄漏，節(jié)能效果好。
熱動力式疏水閥 熱動力式疏水閥是一種非常結(jié)實且工作方式簡單的疏水閥。這種疏水閥靠閃蒸蒸汽經(jīng)過疏水閥時產(chǎn)生的動力作用工作。在啟動階段，由于壓力的作用，碟片被頂起，冷凝水和空氣越過內(nèi)側(cè)閥座經(jīng)碟片下部從外圍出口的三個小孔排出。熱動力式疏水閥內(nèi)有一個活動閥片，既是敏感件又是動作執(zhí)行件。根據(jù)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。 |
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