蒸汽系统中疏水阀的设计

蒸汽系统中疏水阀的设计

张戈谭延明

核工业工程研究设计有限公司北京101300

摘要：本文主要从布置的角度阐述了蒸汽系统中疏水阀组的设置。在布置蒸汽管道时不仅要考虑空间的合理性、管道的位移和变形，还要考虑怎样避免积液、分液包的设置等问题。可通过疏水阀组的设置避免蒸汽管道凝结水发生水击现象，通过疏水阀组对蒸汽系统进行有计划的管理。

关键词：蒸汽系统、疏水阀

一、疏水阀的选用

蒸汽疏水阀（简称疏水阀）的作用是自动排除加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体，且不漏出蒸汽。由于疏水阀具有阻汽排气的作用，可使蒸汽加热设备均匀给热，充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。

1.疏水阀的分类

根据疏水阀的动作原理的不同，蒸汽疏水阀可分为热动力型、热静力型和机械型三大类。此外还有特殊的疏水阀。

常用疏水阀主要有圆盘式疏水阀、双金属片疏水阀和浮球式疏水阀等。

2.选用疏水阀的依据

a、凝结水量；

b、蒸汽温度、压力（最低压力）；

c、凝结水回收系统的最高压力；

d、蒸汽加热设备或蒸汽管道的操作特点（连续或间歇操作）；

e、疏水阀安装位置以及它的要求。

3.疏水阀的具体要求

a、及时排除凝结水；

b、尽量减少蒸汽泄漏损失；

c、动作压力范围大，即压力变化后不影响疏水；

d、对背压影响小；

e、能自动排除不凝气；

f、动作敏感、操作可靠、寿命长、噪声小；

g、安装方便、维护容易、不必调整；

h、外形小、重量轻、价格便宜。

4.疏水阀安装要求

a、双金属片疏水阀既可水平安装，亦可直立安装、为使疏水阀得到动作所需的温度差，在疏水阀入口处至少要有1m长的不保温管段，使凝液有一定的过冷度；

b、圆盘式疏水阀应安装在水平管道上；

c、浮球式疏水阀必须水平安装。布置在室外时，应采取必要的防冻措施；

d、安装时，疏水阀本体上指示的流向箭头必须与管道内凝结水的流向一致，否则，疏水阀不起作用。

二、疏水阀系统的设计要求

1.疏水阀不允许串联使用，必要时可以并联使用。

2.多台用汽设备不能共用一只疏水阀，以防短路。

3.疏水阀入口管

a、疏水阀的入口管应设在用汽设备的最低点。对于蒸汽管道的疏水，应在管道底部设置一集液包，由集液包至疏水阀。集液包管径一般比主管径小两级，但最大不超过DN250；

b、从凝结水出口至疏水阀入口管段应尽可能短，且使凝结水自然流下进入疏水阀。对于热静力型疏水阀要留有1m长管段，不设绝热层。在寒冷环境中，如果由于停车或间断操作而有冻结危险，或在需要对人身采取保护的情况下，凝结水管可适当设绝热层或防护层；

c、疏水阀一般都带有过滤器。如果不带着，应在阀前安装过滤器，过滤器的过滤网为网孔Ф0.7～1.0mm的不锈钢丝网，过滤面积不得小于管墩截面积的2～3倍；

d、对于凝结水回收的系统，疏水阀前设置切断阀和排污阀，排污阀一般设在凝结水出口管的最低点，除特别必要外，一般不设旁路；

e、从用汽设备到疏水阀这段管道，沿流向应有4%的坡度，尽量少用弯头。管道得公称直径等于或大于所选定容量的疏水阀的公称直径，以免形成汽阻或加大阻力，降低疏水阀的排水能力；

f、疏水阀安装的位置一般都比用汽设备的凝结水出口低。必要时，在采取防止积水和防止汽锁措施后，才能将疏水阀安装在比凝结水出口高的位置上；

g、疏水阀安装位置不得远离用汽设备的。

4.疏水阀的出口管

a、疏水阀的出口管应少弯曲，尽量减少向上的立管，管径按气-液混合计算，一般比所选定容量的疏水阀的公称直径大1～2级；

b、疏水阀后凝结水管允许抬升高度，应根据疏水阀在最低入口压力时所提供的背压及凝结水管的压力降和凝结水回收设备或界区要求的压力来确定；

c、如果出口管有向上的立管时，在疏水阀后应设止回阀，有止回功能的疏水阀阀后可以不设止回阀；

d、对于凝结水回收系统，疏水阀阀后要设置切断阀、检查阀或窥视镜；

e、若出水管插入水槽的水面以下，为防止疏水阀在停止动作时出口管形成真空，将泥沙等异物吸进，引起疏水阀故障，可在出口管的弯头处开一小孔（Ф4）。

f、凝结水集合管应坡向回收设备方向。为了不增加静压和防止水锤现象的产生，集合管不宜向上升，见下图1所示，a为不采用形式，b为采用形式。

图2出口管装消声器示意图

6）凝结水直接排向沙土地面。但在疏水阀停止动作时出口管也会形成真空使沙土倒流进入疏水阀，因而必须在出口增加液封防止故障。

结束语：在蒸汽系统中合理地设置疏水阀，可有效地回收软水，减少系统的用水量和排水量，使蒸汽更均匀、更高效地给系统供热，同时利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。

参考文献

[1]蒋兴可主编《蒸汽疏水阀》纺织工业出版社

[2]张家荣吴树成主编《凝结水回收及疏水阀》中国建筑工业出版社

[3][日]中井多喜雄主编《蒸汽疏水阀》机械工业出版社