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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)裝置中的介質大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特點，運行工況較復雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦出現(xiàn)故障,輕者導致介質泄漏,既污染環(huán)境又，造成經(jīng)濟損失,重者導致裝置停工停產(chǎn),甚至造成惡性事故。下面我們重點介紹一下疏水閥的選型應用：疏水閥是一種閥門，也稱疏水器，排水閥，是將蒸汽系統(tǒng)中的凝結水、空氣和二氧化碳氣體盡快排出，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，首先應選其特性能滿足蒸汽加熱設備的最佳運行，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，必須按設備每小時的耗汽量乘以選用倍率2-3倍為最大凝結水量，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水，迅速提高加熱設備的溫度。疏水閥排放能量不夠，會造成凝結水不能及時排出，降低加熱設備的熱效率。（當蒸汽加熱設備剛開始送汽時，設備是冷的，內(nèi)部充滿空氣，需要疏水閥把空氣迅速排出，再排大量低溫凝結水，使設備逐漸熱起來，然后設備進入正常工作狀態(tài)。由于開車時，大量空氣和低溫凝結水，較低的入口壓力，使疏水閥超負荷運行，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：（當疏水閥后凝結水排入大氣時，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、機械型疏水閥的閥座號： 機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"組成一條坐標曲線的排水量，不同“閥座號" 的疏水量有很大差別。機械型疏水閥應根據(jù)工藝條件的最高工作壓差和最大排水量兩者相對應的坐標曲線來選合適的“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)疏水閥不工作或設備存水，影響設備正常運行。 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參數(shù)來選擇疏水閥的規(guī)格尺寸。（不能按設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"蒸汽和凝結水,才能起到阻汽排水作用。“識別"蒸汽和凝結水基于三個原理: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:機械型、熱靜力型、熱動力型。
①機械型疏水閥也稱浮子型疏水閥,是利用凝結水與蒸汽的密度差,通過凝結水液位的變化,使浮子(球狀或桶狀)升降帶動閥瓣開啟或關閉,達到阻汽排水目的。機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,加熱設備內(nèi)不存水,能使加熱設備達到zui換熱效率。機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,它能利用凝結水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結水,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,靠蒸汽和凝結水通過時的流速和體積變化的不同熱力學原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅動閥片開關閥門。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。 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、空調等加熱工藝過程中,為保證各種設備工藝所需的溫度熱量,及時排出凝結水阻止蒸汽泄漏,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如果要求設備有zui快的加熱速度,加熱溫度控制嚴,且保持在加熱設備中不能積存凝結水,則應選擇能排飽和水的機械型疏水閥; ②如果加熱設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,而且可以要求積存一定量的凝結水時,選用熱靜力型疏水閥; ③根據(jù)使用設備排水量的多少,選用疏水閥務必考慮安全系數(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機械型疏水閥zui大背壓度為80% ,工作質量高,是生產(chǎn)工藝加熱設備的疏水閥。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。自由浮球式結構簡單,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,但制造工藝復雜。 ②熱靜力型疏水閥可裝在用汽設備上部,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構簡單,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,過冷度較大且可調節(jié),從低壓到高壓都適用,zui高使用溫度可達550℃。抗污垢、抗水擊性強。 ③熱動力型疏水閥處理凝結水的靈敏度較高,啟閉件小、慣性也小、開關速度迅速。圓盤式疏水閥適用于高溫高壓蒸汽管線、干燥機、加熱器及過熱蒸汽設備等。脈沖式疏水閥背壓度較低,適用于回轉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構簡單,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)凝結水量的多少，隨水位的變化而作升降，自動調節(jié)閥座孔的開度，連續(xù)排放凝結水，當凝結水停止進入時，浮球降的底部，回到關閉位置，排水停止，由于排水閥座孔總是在凝結水位以下，形成水封、水、氣自然分離，達到無蒸汽泄漏。
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，膜片帶動閥心向關閉方向移動，在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥關閉，膜盒隨蒸汽溫度變化控制閥門開關，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行開關閥門。當裝置剛起動時，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，并把閥心推向關閉位置。在冷凝水達到飽和溫度之前，疏水閥關閉。閥前始終存有高溫凝結水，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)蒸汽和凝結水通過時的流速和體積變化的不同熱力學原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅動閥片開關閥門。 |
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