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什么是疏水阀?

发布时间2019-11-05人气:50

蒸汽冷凝水

什么是疏水阀?

什么是蒸汽疏水器?为什么要这样做?

疏水阀的作用是从蒸汽系统中排出冷凝水,空气和其他不可冷凝气体,同时不允许新鲜蒸汽逸出。

疏水阀是任何蒸汽系统的重要组成部分。这是良好的蒸汽与冷凝水管理之间的重要联系,将蒸汽保留在过程中以最大程度地利用热量,但在适当的时间释放冷凝水和不可冷凝的气体。

没有关键要素“疏水阀”(或疏水阀),任何蒸汽系统都是不完整的。这是冷凝水回路中最重要的环节,因为它将蒸汽用量与冷凝水回流联系在一起。

蒸汽疏水阀实际上从系统中“清除”了冷凝物(以及空气和其他不可冷凝的气体),使蒸汽以尽可能干燥的状态/条件到达目的地,从而可以有效,经济地执行其任务。

疏水阀必须处理的冷凝水量可能相差很大。它可能必须在蒸汽温度下排放冷凝水(即在蒸汽空间中形成冷凝水),或者可能需要在蒸汽温度以下排放冷凝水,从而在此过程中放弃了一些“显热”。

疏水阀可以工作的压力可以是真空,甚至可以超过一百巴。为了适应这些不同的条件,有许多不同的类型,每种类型都有其自身的优点和缺点。经验表明,疏水阀的特性与实际应用相匹配时,疏水阀的工作效率最高。当务之急是选择正确的陷阱以在给定条件下执行给定功能。乍看之下,这些情况似乎并不明显。它们可能涉及工作压力,热负荷或冷凝水压力的变化。疏水阀可能会经受极端温度甚至水击。它们可能需要耐腐蚀或耐污垢。无论何种条件,正确选择疏水阀对于系统效率都很重要。

显而易见的是,一种疏水阀可能不是所有应用的正确选择。

水在地球上如此丰富的原因是因为氢和氧是宇宙中最丰富的元素之一。碳是大量丰富的另一种元素,并且是所有有机物中的关键成分。

大多数矿物物质可以三种物理状态(固态,液态和蒸气)存在,这三种状态称为相。在2 O 的情况下,术语冰,水和蒸汽分别用于表示三相。

冰,水和蒸汽的分子排列仍未完全了解,但考虑分子通过电荷(称为氢键)结合在一起很方便。

分子的激发程度决定了物质的物理状态(或相)。

 

选择疏水阀的注意事项

排气
在“启动”时,即过程开始时,加热器空间充满了空气,除非将其排空,否则会减少热传递并增加预热时间。启动时间增加,工厂效率下降。最好在有机会与进入的蒸汽混合之前尽快吹扫空气。如果将空气和蒸汽混合在一起,则只能通过冷凝蒸汽而将其分离以离开空气,然后将其排放到安全的地方。在更大或更笨拙的蒸汽空间上可能需要单独的通风孔,但是在大多数情况下,系统中的空气是通过疏水阀排出的。在这种情况下,恒温疏水阀相对于某些类型的疏水阀具有明显的优势,因为它们在启动时完全打开。带有内置恒温通风孔的浮球疏水阀特别有用,同时许多热力学疏水阀也能够处理适量的空气。但是,固定孔的冷凝水出口上的小孔和倒置桶式疏水阀上的放气孔均会缓慢排放空气。这可能会增加生产时间,预热时间和腐蚀。

去除冷凝水
排空空气后,疏水阀必须通过冷凝水,但不能通过蒸汽。此时的蒸汽泄漏效率低下且不经济。疏水阀必须允许冷凝水通过,同时在此过程中捕获蒸汽。如果良好的热传递对过程至关重要,则冷凝水必须立即以蒸汽温度排出。由于不正确的疏水阀选择,涝灾是导致蒸汽设备效率低下的主要原因之一。

工厂绩效
在考虑了去除空气和冷凝物的基本要求后,可以将注意力转向“设备性能”。简而言之,除非专门为水浸而设计,否则要使热交换器以最佳性能运行,蒸汽空间必须充满干净的干蒸汽。疏水阀的类型将对此产生影响。例如,恒温阱会保留冷凝水,直到冷却到饱和温度以下。如果该冷凝物保留在蒸汽空间中,则会减小传热面积和加热器性能。在尽可能低的温度下排放冷凝水似乎很有吸引力,但通常大多数应用需要在蒸汽温度下从蒸汽空间中除去冷凝水。这需要一个疏水阀,其疏水阀的操作特性应与恒温阀不同,

在选择特定的疏水阀之前,有必要考虑过程的需求。通常,这将决定所需的陷阱类型。然后,将过程连接到蒸汽和冷凝水系统的方式可以决定在这种情况下能最好地发挥作用的疏水阀的类型。选择后,有必要确定疏水阀的尺寸。这将取决于系统条件和以下过程参数:

  • 最大蒸汽和冷凝水压力。

  • 工作蒸汽和冷凝水压力。

  • 温度和流量。

  • 该过程是否受温度控制。

可靠性
经验表明,“良好的疏水性”是可靠性的代名词,即最佳性能和最少的关注。

不可靠的原因通常与以下原因有关:

  • 腐蚀,由于冷凝条件。这可以通过使用特殊的结构材料和良好的给水调节来解决。

  • 水锤通常是由于蒸汽疏水阀后的升力引起的,有时在设计阶段就被忽视了,并且经常对否则可靠的蒸汽疏水阀造成不必要的损坏。

  • 污垢是从锅炉中带走水处理化合物的系统中积聚的,或者是允许管道残渣干扰疏水阀运行的系统中积聚的污垢。

疏水阀的主要任务是正确去除冷凝水和空气,这需要对疏水阀的工作方式有一个清晰的了解。

闪蒸蒸汽
冷凝水从高压系统传递到低压系统所引起的影响是闪蒸蒸汽的自然现象。这会使观察者对疏水阀的状况感到困惑。

考虑新形成的冷凝物在蒸汽压力和温度下的焓(可从蒸汽表获得)。例如,在7 bar g的压力下,在170.5°C的温度下,冷凝物的含量为721 kJ / kg。如果将此冷凝物排放到大气中,它只能在100°C下以水形式存在,其中包含419 kJ / kg的饱和水焓。多余的焓含量为721-419,即302 kJ / kg,将蒸发掉一部分水,在大气压下产生一定量的蒸汽。

疏水阀如何工作

共有三种类型的疏水阀属于三种基本类型,所有三种均通过国际标准ISO 6704:1982进行分类。

疏水阀的类型:

  • 恒温器(通过改变流体温度来操作)-饱和蒸汽的温度取决于其压力。在蒸汽空间中,蒸汽释放出其蒸发(热)焓,在蒸汽温度下产生冷凝水。由于任何进一步的热损失,冷凝物的温度将下降。当感测到较低的温度时,恒温阱将通过冷凝物。当蒸汽到达疏水阀时,温度升高,疏水阀关闭。

  • 机械的(通过流体密度的变化来操作)-该范围的疏水阀通过感测蒸汽和冷凝水之间的密度差来运行。这些蒸汽疏水阀包括“浮球疏水阀”和“倒桶疏水阀”。在“浮球式疏水阀”中,在有冷凝水的情况下,球上升,打开一个阀,该阀通过较浓的冷凝水。使用“倒置桶式疏水阀”,当蒸汽到达疏水阀时倒置的桶浮起并上升以关闭阀门。两者在操作方法上本质上都是“机械的”。

  • 热力学(通过流体动力学的变化进行操作)-热力学疏水阀部分依赖于冷凝水形成的闪蒸蒸汽。该组包括“热力学”,“光盘”,“脉冲”和“迷宫”式疏水阀。

松散地包括在这种类型中的是“固定孔口疏水阀”,由于它们只是一个固定直径的孔,在一组条件下可以通过计算量的冷凝水,因此不能明确地定义为自动装置。
所有这些都依赖于这样的事实,即在动态压力下释放的热冷凝物会闪蒸产生蒸汽和水的混合物。

有关疏水阀的国际和欧洲标准

ISO 6552:1980 
(BS 6023:1981)

自动疏水阀技术术语词汇表

ISO 6553:1980 
CEN 26553:1991(代替BS 6024:1981)

自动疏水阀的标记

ISO 6554:1980 
CEN 26554:1991(代替BS 6026:1981)

法兰式自动疏水阀的面对面尺寸

ISO 6704:1982 
CEN 26704:1991(代替BS 6022:1983)

自动疏水阀的分类

ISO 6948:1981 
CEN 26948:1991(代替BS 6025:1982)

自动疏水阀的生产和性能测试

ISO 7841:1988 
CEN 27841:1991(代替BS 6027:1990)

自动疏水阀的蒸汽损失测定方法

ISO 7842:1988 
CEN 27842:1991(代替BS 6028:1990)

自动疏水阀排放能力的测定方法

带空气旋塞和恒温通风口的浮球阱



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