蒸汽疏水閥的選型、安裝、使用、維護(hù)導(dǎo)則

介紹蒸汽疏水閥的類別及原理，對選型、安裝進(jìn)行一些探討并提出了過熱蒸汽管道、濕蒸汽管道的經(jīng)常疏水量及啟動疏水童的計算公式。

關(guān)健詞 蒸汽疏水閥 疏水量 疏水閥選型

1前言

蒸汽疏水閥是一種能自動從蒸汽管道和蒸汽用汽設(shè)備中排除凝結(jié)水和其他不凝結(jié)氣體，并阻止蒸汽泄漏的閥門。它能保證各種加熱工藝設(shè)備及管線所需要溫度和熱量并使之正常工作。蒸汽疏水閥動作正常與否，影響著蒸汽使用設(shè)備的性能、效率和壽命。據(jù)測算供熱系統(tǒng)節(jié)能改造中，更新性能優(yōu)良的蒸汽疏水閥其費(fèi)用僅占系統(tǒng)改造總投資的7.5%，而節(jié)約能源量可占系統(tǒng)總節(jié)能量的30%。

以下對疏水閥的選型、安裝方式及蒸汽疏水量的計算進(jìn)行一些探討。

2蒸汽疏水閥的類別及原理

疏水閥按動作原理分類主要有 浮球型疏水閥、熱靜力型疏水閥、熱動力型疏水閥、倒置桶型疏水閥等。

2.1浮球型疏水閥

浮球型疏水閥包括一個浮球和波紋管元件。自由浮球式疏水閥是利用阿基米德浮力原理，使浮球隨體腔內(nèi)液面的升降而升降，從而打開或關(guān)閉閥座排水孔形成排水阻汽動作。浮球型疏水閥對排放容量和工作壓力廣泛適應(yīng)，但不推薦用于有可能發(fā)生水錘的系統(tǒng)中。

這類閥的特點(diǎn)是 適用于大排量，體積較大 使用時若超出蒸汽疏水閥的設(shè)計壓力，閥門則不能打開 在寒冷地區(qū)，為了防止蒸汽疏水閥內(nèi)部的凝結(jié)水凍結(jié)，必須進(jìn)行保溫。

浮球型疏水閥的故障主要是關(guān)閉故障，浮球可能損壞或下沉，不能保持在開的位置。

2.2熱靜力型疏水閥

熱靜力型蒸汽疏水閥是靠蒸汽和冷卻的凝結(jié)水和空氣之間的溫差來工作的。蒸汽增加熱靜力元件內(nèi)部的壓力，使疏水閥關(guān)閉。凝結(jié)水和不凝結(jié)氣體在集水管中積存，溫度開始下降，熱靜力元件收縮，打開閥門。在疏水閥前積存的凝結(jié)水量，取決于負(fù)荷條件、蒸汽壓力和管道尺寸。值得注意的是，不凝結(jié)氣體可能積存在凝結(jié)水的后面。

熱靜力型疏水閥也可以用來排放蒸汽系統(tǒng)中的空氣。它排量大，排空氣性能良好。但不能適應(yīng)負(fù)荷的急劇變化，不適合蒸汽壓力變動大的場合。

2.3熱動力型疏水閣

與熱靜力型蒸汽疏水閥相反，熱動力型疏水閥是根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水的運(yùn)動速度不同，或者說既利用了蒸汽的凝結(jié)作用，又利用了凝結(jié)水的再蒸發(fā)作用。即蒸汽一旦冷卻，就產(chǎn)生凝結(jié)，形成低壓高壓張結(jié)水進(jìn)人低壓區(qū)，會引起再蒸發(fā)。另外，這種型式雙利用了蒸汽和凝結(jié)水的密度差和粘性系數(shù)差。

熱動力型疏水閥體積小，重量輕，但不適用于大排量，且易有故障。

2.4倒置桶型疏水閥

根據(jù)蒸汽和水比重不同的原理工作的機(jī)械式疏水閥。蒸汽進(jìn)人倒置桶內(nèi)，使桶浮起來，關(guān)閉出口閥。凝結(jié)水進(jìn)人疏水閥改變桶的浮力，使其下沉，打開疏水閥放出凝結(jié)水。與其他機(jī)械式疏水閥不同，倒置桶可以在蒸汽溫度下連續(xù)排放空氣和其他不凝結(jié)氣體。

倒置桶型疏水閥排除空氣能力強(qiáng)，沒有空氣氣堵和蒸汽汽鎖現(xiàn)象，排量大但有凍結(jié)的可能。

3蒸汽疏水閥的選型

l 選擇符合使用條件的形式。

2 疏水負(fù)荷。

3 疏水閥前后壓力之差，疏水閥必須在這種壓差下打開。

4 疏水閥能承受系統(tǒng)最高工作壓力和最高工作溫度，由此來確定疏水閥殼體的材質(zhì)。

5 為了符合使用條件，蒸汽疏水閥的安裝方式要正確。

4蒸汽管道疏水量的計算

4.1啟動時蒸汽管道疏水量的計算

4.1.1估算的原始條件

高壓蒸汽管道暖管的溫升速度規(guī)定為2℃~3℃分鐘，且最高不得超過5℃分鐘，故計算中選用5℃分鐘。

保溫材料的溫升速度取為鋼管溫升速度的一半。

4.1.2啟動疏水量的計算公式

啟動疏水量M=60n G1C1t1+G2C2t2 Ig Ib

G1單位長的鋼管重量或單只閥門的重量

G2單位長的鋼管保溫材料重量

C1鋼管比熱，大卡公斤℃

C1保溫材料比熱

t1鋼管溫升速度，℃分

t2保溫材料溫升速度，℃分 取t2為0.5t1，即為2.5℃分鐘計算

Ig蒸汽焓，大卡公斤

Ib蒸汽管道初壓下的飽和水焓，大卡公斤

n管道長度

4.2蒸汽管道運(yùn)行時的疏水量計算

4.2.1過熱蒸汽管道疏水量計算

經(jīng)常疏水量G=qn Ig Ib 公斤小時

q=管道及閥門的散熱損失

可按規(guī)程中關(guān)于管道的單位熱損失范圍中的數(shù)據(jù)

Ig=額定參數(shù)下的過熱蒸汽焓，大卡公斤

Ib=額定參數(shù)下的飽合水焓

n=管道長度或閥門只數(shù)

4.2.2濕蒸汽管道經(jīng)常疏水量計算

因濕蒸汽本身帶有濕度，故與過熱蒸汽相比，經(jīng)常疏水量除應(yīng)考慮管道散熱而引起的疏水，還應(yīng)考慮濕蒸汽本身所含水分引起的疏水量。目前我國CP1000核電機(jī)組中的主汽及汽水分離再熱器前的5段、6段、7段抽汽均為濕蒸汽，故濕蒸汽管道疏水量的計算是核電機(jī)組熱力系統(tǒng)中的重要問題?？紤]到工程應(yīng)用的安全可靠性，統(tǒng)一按濕度中0.1做為疏水量。故濕蒸汽管道的經(jīng)常疏水量公式如下

經(jīng)常疏水量G=qn Ig Ib +Wx0.1公斤小時

4.3疏水閥疏水量的確定

蒸汽疏水量是選擇疏水閥的重要參數(shù)。在選擇疏水閥時應(yīng)保證其疏水量大于管道中任何工況產(chǎn)生的疏水量，因而疏水閥容量的選擇需在管道疏水量上乘以安全系數(shù)。

圖1疏水系統(tǒng)設(shè)置

圖2疏水管液位監(jiān)測設(shè)置

疏水量較大的濕蒸汽管道的疏水系統(tǒng)設(shè)置見圖1，疏水點(diǎn)設(shè)置疏水罐，疏水罐下接疏水管道，并設(shè)置電動旁路閥，以防止疏水器阻塞及保護(hù)疏水器。電動旁路閥與疏水罐相連接疏水管水位設(shè)置連鎖，圖2疏水管液位監(jiān)測設(shè)置，當(dāng)疏水管水位達(dá)到水位定值時，旁路電動閥自動打開。

安裝要求

疏水閥不允許串聯(lián)使用，必要時可以并聯(lián)使用。

疏水閥要安裝在管道的是低點(diǎn)且盡可能靠近加熱設(shè)備。安裝位置應(yīng)便于操作和檢修。

蒸汽疏水管道與蒸汽管道一樣，也需考慮熱脹應(yīng)力和補(bǔ)償問題。

從疏水出口至疏水閥入口管段應(yīng)盡可能短，且沿流向應(yīng)有4%的坡度，使疏水自然流下進(jìn)人疏水閥。對于熱靜力型疏水閥要留1m長管段，不設(shè)絕熱層。

疏水閥一般都帶有過濾器。如不帶者應(yīng)在閥前安裝過濾器。

熱動力圓盤式疏水閥可水平安裝或直立安裝均可。熱動脈沖式疏水閥一般安裝在水平管道上，閥蓋朝上。機(jī)械浮球式疏水閥必須水平安裝。

5結(jié)束語

疏水閥雖然是蒸汽系統(tǒng)中的一個很小的部件，但卻對整個蒸汽系統(tǒng)的能源消耗起著至關(guān)重要的作用。合理的計算蒸汽管道疏水量，選擇性能合適，容量匹配的蒸汽疏水閥是用汽設(shè)備正常生產(chǎn)的保證，更是有效節(jié)約生產(chǎn)成本與能源的保障?http://blxys.com

電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，在制冷系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。針對電磁閥的特點(diǎn)，電磁閥應(yīng)該如何選型？為了延長電磁閥壽命，又該如何保養(yǎng)維護(hù)呢？

解讀 | 電磁閥結(jié)構(gòu)原理知道嗎？

（1.閥體 2.進(jìn)氣口3.出氣口4.導(dǎo)線5.柱塞）

看了動態(tài)圖之后，是不是發(fā)現(xiàn)電磁閥的工作原理非常的簡單呢！電磁閥未上電時，閥針在彈簧的作用下，將閥體的通道賭住，電磁閥處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)線圈接通電源時，線圈產(chǎn)生磁力，閥心克服彈簧力向上提起，閥內(nèi)通道打開，電磁閥處于導(dǎo)通狀態(tài)。

簡單點(diǎn)，電磁閥分三大類

電磁閥原理上分為三大類：直動式、分步直動式、先導(dǎo)式。

小七從簡介、原理、特點(diǎn)三方面做了一個總結(jié)：

直動式電磁閥

簡介：

有常閉型和常開型二種。常閉型斷電時呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)線圈通電時產(chǎn)生電磁力，使動鐵芯克服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質(zhì)呈通路；當(dāng)線圈斷電時電磁力消失，動鐵芯在彈簧力的作用下復(fù)位，直接關(guān)閉閥口，介質(zhì)不通。結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，在零壓差和微真空下正常工作。常開型正好相反。如小于φ6流量通徑的電磁閥。

原理

常閉型通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把敞開件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把敞開件壓在閥座上，閥門敞開。（常開型與此相反）

特點(diǎn)

在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。

分步直動式電磁閥

簡介

這種閥采用一次開閥和二次開閥連在一體，主閥和導(dǎo)閥分步使電磁力和壓差直接開啟主閥口。當(dāng)線圈通電時，產(chǎn)生電磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口開啟而導(dǎo)閥口設(shè)在主閥口上，且動鐵芯與主閥芯連在一起，此時主閥上腔的壓力通過導(dǎo)閥口卸荷，在壓力差和電磁力的同時作用下使主閥芯向上運(yùn)動，開啟主閥介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時電磁力消失，此時動鐵芯在自重和彈簧力的作用下關(guān)閉導(dǎo)閥孔，此時介質(zhì)在平衡孔中進(jìn)入主閥芯上腔，使上腔壓力升高，此時在彈簧復(fù)位和壓力的作用下關(guān)閉主閥，介質(zhì)斷流。結(jié)構(gòu)合理，動作可靠，在零壓差時工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。

原理

它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。

特點(diǎn)

在零壓差或真空、高壓時亦能可動作，但功率較大，要求必須水平安裝。

間接先導(dǎo)式電磁閥

簡介

這種電磁閥由先導(dǎo)閥和主閥芯聯(lián)系著形成通道組合而成；常閉型在未通電時，呈關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)線圈通電時，產(chǎn)生的磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合，導(dǎo)閥口打開，介質(zhì)流向出口，此時主閥芯上腔壓力減少，低于進(jìn)口側(cè)的壓力，形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運(yùn)動，達(dá)到開啟主閥口的目的，介質(zhì)流通。當(dāng)線圈斷電時，磁力消失，動鐵芯在彈簧力作用下復(fù)位關(guān)閉先導(dǎo)口，此時介質(zhì)從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運(yùn)動，關(guān)閉主閥口。常開式原理正好相反。

原理

通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在敞開件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動敞開件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔敞開，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動敞開件向下移動，敞開閥門。

特點(diǎn)

體積小，功率低，流體壓力范圍上限較高，可任意安裝(需定制)但必須滿足流體壓差條件。

須知 | 電磁閥特點(diǎn)解析

1外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全

內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動、氣動、液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動密封，所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。

2系統(tǒng)簡單，便接電腦，價格低

電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡單，價格也低，比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多，價格要低得多。由于電磁閥是開關(guān)信號控制，與工控計算機(jī)連接十分方便。在當(dāng)今電腦普及，價格大幅下降的時代，電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯。

3動作，功率微小，外形輕巧

電磁閥響應(yīng)時間可以短至幾個毫秒，即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。設(shè)計得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動作，自動保持閥位，平時一點(diǎn)也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節(jié)省空間，又輕巧美觀。

4調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限

電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，(力圖突破的新構(gòu)思不少，但還都處于試驗試用階段)所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對較窄。

5型號多樣，用途廣泛

電磁閥雖有先天不足，優(yōu)點(diǎn)仍十分突出，所以就設(shè)計成多種多樣的產(chǎn)品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術(shù)的進(jìn)步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開。

熱點(diǎn) | 電磁閥選型

1、經(jīng)濟(jì)性

有很多電磁閥可以通用，在選擇的過程中應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。

2、安全性

一般電磁閥不防水，在條件不允許時請選用防水型，工廠可以定做。電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會縮短或產(chǎn)生其它意外情況。

有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王(SLF)電磁閥。 爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。

3、可靠性

電磁閥分為常閉和常開二種;一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉;但在開啟時間很長關(guān)閉時很短時要選用常開型了。

壽命試驗，工廠一般屬于型式試驗項目，確切地說我國還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時慎重。動作時間很短頻率較高時一般選取直動式大口徑選用快速系列。

4、適用性

管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號中標(biāo)定的介質(zhì)一致。 流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。 電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。

工作壓差，管路最高壓差在小于0.04MPa時應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動式和分步直動式。最低工作壓差大于0.04MPa時可選用先導(dǎo)式(壓差式)電磁閥，最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)定壓力。

一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。

流體清潔度不高時應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對介質(zhì)要求清潔度要好。 注意流量孔徑和接管口徑，電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制;條件允許請安裝旁路管，便于維修;有水錘現(xiàn)象時要定制電磁閥的開閉時間調(diào)節(jié)。

注意環(huán)境溫度對電磁閥的影響電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許±10%左右，必須注意交流起動時VA值較高。

注意 | 電磁閥保養(yǎng)維修

注意事項一

先導(dǎo)式電磁閥，要檢查管道內(nèi)壓差是否太小，壓差太小電磁閥就不能正常工作，在這種情況下，就需選用直動式電磁閥。而壓差太大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電磁閥的設(shè)計值，也無法正常工作，就應(yīng)選用高壓電磁閥了。

注意事項二

電磁閥一般都是水平安裝，如果椒側(cè)裝的話，有可能造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)，即內(nèi)漏，因盡量避免側(cè)裝。

注意事項三

使用時間較長時，如活塞與閥座間密封不好，可將活塞密封面重新磨平，再和閥座研磨。

注意事項四

工作時，要注意閥門前后壓力表，要求工作壓力不得超過額定壓力，工作壓差必須在額定壓差范圍內(nèi)。當(dāng)工作壓力超過額定壓力或工作壓差超過額定壓差時，電磁閥要停止使用，關(guān)閉前后手動閥，以防止電磁閥爆炸和泄漏。

注意事項五

電磁閥安裝后，須通入介質(zhì)試動作數(shù)次，確認(rèn)正常后方可投入正式使用。

注意事項六

應(yīng)定期清洗大閥內(nèi)外及銜鐵吸合面的污物。注意不要損壞密封面。

注意事項七

電磁閥較長時間不用時，應(yīng)關(guān)閉閥前手動閥，重新啟用時，蒸汽電磁閥應(yīng)將冷凝水排除干凈，并作試動作數(shù)次，待開關(guān)正常后方再投入使用。

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