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疏水閥的選型要點

在對英國皇家化學工業公司位于Huddersfield和Grangemouth(英格蘭)工業廠的疏水閥性能進行長達7年的監測和實驗,一級在兩家生產商實驗室進行的疏水閥性能和新鮮蒸汽損失的監測和實驗的基礎上,英國皇家化學工業公司最終對其《工程設計指導》中有關疏水閥選型的內容作了修改。
舊的選型標準存在很多的缺點,最明顯的是它未提到被疏水設備的類型和疏水方法。所選的疏水閥經常與實際負荷不相匹配。尤其嚴重的是,熱動力圓盤疏水閥(舊選型標準的基礎)被人們尤其是車間人員誤認為是萬能疏水閥。
早在1980年,由于工程維護人員抱怨蒸汽主管疏水閥壽命過短,Grangemouth工廠開始對疏水閥性能進行監測。兩年后,Huddersfield工廠也做了同樣的監測。
在監測中,首先對疏水閥作了調查,了解現有疏水閥的種類,并檢驗選型時的負荷。同時也進行了相關測試。初步結果令人大吃一驚。在對一個車間的415只疏水閥所做的檢驗結果表明,19%的疏水閥已實效,63%的負荷選型不匹配。
在對蒸汽主管的132只疏水閥所做的檢驗表明,42%的疏水閥已實效。對疏水閥壽命的檢驗也于1980年開始并一直延續至今。表2-1列出了各種疏水閥的平均壽命。
為檢驗各種疏水閥的節能效益,人們對兩家生產商的實驗室中正在使用的疏水閥進行了新鮮蒸汽損失測試。測試在實驗室狀態下進行,即20℃,靜止空氣。該實驗未對疏水閥閥體的熱損失進行檢測。檢測中凝結水負荷為常見的10-20公斤/小時(22-44磅/小時)。檢測結果匯總在表2-2中。這兩個表格所表現出的最有趣的一點是,作為通用的廣泛采用的熱動力圓盤式疏水閥,其節能效果最差,而且與倒吊桶疏水閥相比,壽命極短。
在熱量要求不高的場合,用熱靜力疏水閥取代熱動力圓盤疏水閥會提高節能效果,同時保證使用壽命。
這些實驗還揭示了機械疏水閥(即倒吊桶和浮球疏水閥)無論在凝結水負荷大或負荷小的情況下都可以保證蒸汽不含冷凝水,而熱靜力疏水閥在負荷增加的時候容易積聚凝結水。另外,雙金屬片疏水閥動作容易不穩定。
更改后的新《指導》中包括疏水閥選型表。
現在的選型推薦:
倒吊桶疏水閥:
作為所有工藝負荷和蒸汽主管線疏水閥的首選,即所有需要對蒸汽疏水的場合。
浮球熱靜力疏水閥:
用于工藝疏水,尤其是在控制負荷3.5公斤以下(50psig)的應用場合或空氣含量高、安裝倒吊桶疏水閥有問題的場合。 平衡壓力疏水閥:
用作不重要的伴熱或加熱系統。
雙金屬片熱靜力疏水閥:
用于伴熱管線或加熱系統低溫或防霜工況。該類型的疏水閥可以最大限度地利用凝結水中的顯熱或防止產品過熱。其閥體為全不銹鋼。
熱動力圓盤疏水閥:
只要在先前經驗證明其性能良好時,可作為倒吊桶疏水閥的替代產品,在壓力為17公斤以下的蒸汽主管和伴熱管上有限制地使用,或作為產品替換用于更高的蒸汽壓力。因其能源效率低,使用壽命短,不推薦使用(而且,在Huddersfield和Grangemouth工廠不允許使用)。

表2-1.      各種疏水閥的平均使用壽命
疏水閥類型 高壓
4.5mpa(650psig)
中壓
1.4mpa(200psig)
低壓
0.2mpa(30psig)
熱動力圓盤疏水閥 10-12個月 12個月 5-7年
浮球熱靜力疏水閥 …… ×1-6個月 9個月-4年
倒吊桶疏水閥 18個月 5-7年 12-15年
壓力平衡疏水閥 …… 6個月 5-7年
雙金屬片疏水閥 ×3-12個月 2-3年 7-10年
×取決于型號      
表2-2.      新鮮蒸汽損失-公斤/小時(磅/小時)
疏水閥類型 中壓
1.4mpa(200psig)
低壓
0.2mpa(30psig)
熱動力圓盤疏水閥 1.09(2.4) 0.84(1.9)
倒吊桶疏水閥 0.44 0.42(0.93)
壓力平衡疏水閥 未測 0.10(0.22)
雙金屬片疏水閥
半冷卻式雙金屬熱靜力疏水閥

(經英國皇家化學公司設計院允許重印《英國皇家化學公司設計師》1993年1月份特刊)

疏水閥選型指南

疏水閥一定要選用質量較好的產品,要把有限的資金用在刀刃上。使用優質疏水閥所節約能源和提高生產效益的資金比購買該疏水閥的投資要高出幾十倍。選用質量好的疏水閥能給企業帶來巨大經濟效益。疏水閥的使用面廣量大,千萬不可忽略,各級主管領導都應該高度重視。
選擇疏水閥要求準確無誤地阻汽排水,靈敏度高,能提高蒸汽利用率,不泄漏蒸汽,工作性能可靠,背壓率高、使用壽命長、維修方便是首選的條件。
1.在生產工藝的換熱設備,烘干室,快速熱交換器,蒸餾設備等需要快速升溫,不允許存有凝結水的生產加熱設備,應該選用機械型疏水閥。
機械型疏水閥不受工作溫度和壓力變化的影響,有水即排,過冷度小,加熱設備里不存水,能使加熱設備達到較佳工作溫度。其中自由浮球式蒸汽疏水閥的結構最先進,非常靈敏,最小過冷度0°C,能排飽和溫度凝結水,無蒸汽泄漏,優點最多,能使加熱設備達到較佳工作效率。是生產工藝加熱設備較理想的疏水閥。
2.在蒸汽管道,伴熱管線、小型加熱設備,采暖設備,溫度要求不高的用汽設備,應該選用熱靜力型疏水閥。
熱靜力型疏水閥過冷度大,排凝結水溫度低,可以充分利用高溫凝結水的顯熱,節能效果好。其中膜盒式蒸汽疏水閥的結構先進,無需人工調整,非常靈敏,最大過冷度有15℃和30℃的兩種膜盒供選型,不怕凍,體積小,任意位置都可安裝,在管道上能檢修和更換閥芯,節省資金和勞力,使用壽命長,適用范圍很廣,是熱靜力型疏水閥的精品。
3.在高溫高壓過熱蒸汽管線和設備上,應該選用過熱蒸汽專用疏水閥。
過熱蒸汽疏水閥能在高溫、高壓、小負荷的惡劣工況下分離出過熱蒸汽消失時產生的高溫凝結水。其中圓盤式蒸汽保溫型疏水閥利用管道蒸汽對疏水閥的主汽室進行保溫,結構先進,在沒有凝結水的情況下,疏水閥緊緊關閉,工作質量高,使用壽命長,是高壓過熱蒸汽專用疏水閥。

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