蒸汽管道如何挑選疏水閥

本文探討了蒸汽攜帶與冷凝水形成的過程，介紹了蒸汽管道中疏水閥的重要性，并針對熱動力圓盤式疏水閥與倒置桶疏水閥的選型及應用進行了詳細分析，旨在幫助用戶根據(jù)實際需求挑選合適的疏水閥類型，以達到高效節(jié)能的目的。

蒸汽由鍋爐內(nèi)爐水加熱蒸發(fā)形成，在產(chǎn)生和輸送蒸汽過程當中，不可避免的會將部分爐水攜帶，隨同蒸汽進入蒸汽系統(tǒng)，稱之為蒸汽攜帶。蒸汽系統(tǒng)在啟動時，必須加熱整個蒸汽管網(wǎng)至業(yè)主設定的溫度，在這加熱的過程當中勢必會產(chǎn)生蒸汽的冷凝，紐頓把起機時加熱蒸汽管網(wǎng)的這部分冷凝水稱之為系統(tǒng)的啟動負載。當輸送蒸汽時，由于外部環(huán)境與管道內(nèi)蒸汽的溫差，蒸汽持續(xù)地向環(huán)境散熱，散熱造成部分蒸汽冷凝，產(chǎn)生冷凝水。我們把蒸汽中冷凝水含水量高低定義為蒸汽的干度。紐頓把這部分冷凝水稱之為蒸汽管網(wǎng)運行負載。

所以蒸汽管道必須沿程設置若干疏水閥，實現(xiàn)即時自動排除蒸汽冷凝水。

現(xiàn)實應用中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)客戶對如何挑選蒸汽管道疏水閥存在誤區(qū)，普遍的矛盾是該挑選熱動力圓盤式疏水閥，還是該挑選倒置桶疏水閥呢？

我們知道圓盤熱動力式疏水閥是一個結(jié)構(gòu)非常簡單的疏水閥。除去閥體內(nèi)的流道和與閥體一體的閥座之外，單一的活動部件是一個閥片。這種類型的疏水閥靠蒸汽加速經(jīng)過疏水閥時產(chǎn)生的壓變作用而工作。在啟動階段，由于壓力的作用，冷凝水和空氣越過內(nèi)側(cè)閥座經(jīng)閥片下部從小孔排出。當接近飽和態(tài)的凝結(jié)水經(jīng)過時，由于閃蒸作用產(chǎn)生的蒸汽在變壓室集聚關(guān)閉疏水閥。

熱動力圓盤式疏水閥可用于高壓和過熱蒸汽，抗水錘、震動和冰凍，在野外惡劣工況下熱動力疏水閥的優(yōu)勢明顯。紐頓認為熱動力式疏水閥的缺點也非常明顯，熱動力式疏水閥不可在低壓差下工作，當用于蒸汽管道疏水時，在暖管起機時壓力較低，必須輔助開啟旁通。而停機時由于無法完全排盡冷凝水，所以必須輔助人工開啟旁通或并聯(lián)熱靜力疏水閥。

熱動力圓盤式疏水閥背壓不可高于進口壓力的50%。現(xiàn)場我們經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)，背壓到30%即可造成熱動力圓盤式疏水閥泄漏量翻倍。這也造成熱動力圓盤式疏水閥只適應于開始系統(tǒng)而不適用于閉式冷凝水回收。

熱動力圓盤式疏水閥為平面密封，抗污漬能力非常不好，對雜質(zhì)很敏感，必須內(nèi)置過濾器。圓盤式疏水閥的工作原理是閥嘴閃蒸，任何含鹽（鍋爐攜帶和冷凝水污染）的冷凝水因結(jié)鹽都會造成泄漏。所以熱動力圓盤式疏水閥更適合干凈蒸汽的主管疏水。

熱動力式疏水閥選型過大，或低溫環(huán)境、較大風速、下雨、潮濕等工況，會造成疏水閥動作過頻，增加磨損影響，極大地下降疏水閥使用年限。紐頓疏水閥采用特制的U型管道密封很好的起到了密封效果，獨特的閥座閥芯軟著陸技術(shù)很大程度的延長了閥門的使用年限。

倒置桶疏水閥本質(zhì)是一種依靠密度差工作的疏水閥，紐頓認為在各種疏水閥的工作原理中，倒置桶型是非常可靠的，其全部設計的核心是一個獨特的杠桿系統(tǒng)，該系統(tǒng)將浮桶的重力放大以便開啟受到壓差作用的閥瓣。倒置桶型疏水閥只有兩個運動部件――閥門杠桿懸掛件及倒置桶，不存在固定支點和復雜的連接，不會發(fā)生卡死和阻塞。

當用于蒸汽主管疏水時，起機時倒置桶型蒸汽疏水閥可以自動連續(xù)地排放空氣和二氧化碳氣體而沒有冷滯后或空氣阻。

倒置桶型疏水閥對背壓具有很好的適應性，除了由于壓差變小減少流量外，沒有其它不利影響，倒置桶只需要較小的力就可使疏水閥開啟。可適合閉式冷凝水系統(tǒng)。

倒置桶型疏水閥的獨特設計使之在工作時幾乎不受污物困擾，閥瓣與閥座都設置在疏水閥的頂部，遠離沉積在底部的大顆粒污物，倒置桶的上下動作使其變成了粉沫。倒置桶所控制的閥孔不是全開，就是全關(guān)，污物顆?？梢酝ㄟ^，從倒置桶下邊快速流過的凝結(jié)水形成一種獨特的自清洗水流，將污物帶出疏水閥。

當用于蒸汽管道疏水時，倒置桶疏水閥在全負載情況下呈現(xiàn)連續(xù)排放，低負載時間歇式排放、超低負載時呈現(xiàn)滴排現(xiàn)象，可以有效節(jié)省能源。這種工作特質(zhì)與蒸汽主管的凝結(jié)水排放規(guī)律高度吻合。

倒置桶型疏水閥具有機械型和熱動力型特色，但又規(guī)避了二者的缺點，如果選型得當，其無論是泄漏率、排水及時性、使用年限、抗水錘和振動性能、耐腐蝕性能和經(jīng)濟性能均表現(xiàn)出色。

當用于過熱蒸汽或在蒸汽系統(tǒng)壓力突然變化時，容易失去水封而泄漏蒸汽。由于閥體內(nèi)存在水封， 暴露在過冷的環(huán)境中會凍結(jié)損壞，必須加以簡單保溫。

紐頓認為，倒置桶疏水閥本身體積較大，如果蒸汽管道空間不足，會造成安裝困難。相對于熱動力疏水閥，較大的體積也意味著較大的散熱，如果工廠蒸汽管道疏水閥數(shù)量較大的話，這點必須予以考慮。

倒置桶疏水閥是一種機械型疏水閥，疏水閥工作有一定壓差范圍，超出最大工作壓差，可能造成疏水閥的工作異常，所以在選型和安裝時必須注意區(qū)分。而熱動力圓盤式疏水閥的選型在最小工作壓力以上幾乎不受蒸汽壓力變化影響。

倒置桶疏水閥的安裝必須保證倒置桶的垂直，所以安裝方位是必須保證的。圓盤式疏水閥的安裝方式相對簡單。

機械型蒸汽疏水閥中，內(nèi)置排空閥的杠桿浮球式疏水閥和自由浮球式疏水閥具備有水即排，排量大的特色。浮球式蒸汽疏水閥依靠水封來實現(xiàn)密封，但是水封高度很小，一般小于10mm，疏水閥的開啟很容易讓疏水閥失去水封，進而產(chǎn)生微量的泄漏。所以當蒸汽管道疏水時，只有壓力低于0.5barg的極低壓力才會采用杠桿浮球式疏水閥和自由浮球疏水閥。

綜上所述，當用于野外蒸汽主管疏水或潔凈蒸汽主管疏水時，熱動力疏水閥是一個經(jīng)濟的挑選。當用于普通工業(yè)蒸汽主管疏水時，倒置桶疏水閥更勝一籌。

紐頓的使用經(jīng)驗表明，當?shù)怪猛罢羝杷y用于蒸汽主管疏水時，相對于熱動力圓盤式疏水閥，其蒸汽節(jié)能率至少10%。