蒸汽疏水阀的选型—制程设备

11.9.1蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册蒸汽疏水阀的选型—制程设备11.980511.9.2蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册固定式蒸煮锅工业中广泛使用蒸煮锅加热各种物料，并要求尽可能快地加热，这不同于烹饪用的煮锅，使用的蒸汽压力一般比较高，安装在这类煮锅上面的疏水阀要能及时排除空气和冷凝水，并能在启动工况和运行工况下自如的排放冷凝水，因此，浮球式疏水阀是最佳选择。如果蒸汽进口相对的一侧安装排空气阀，煮锅启动时间就会缩短。如图11.9.1所示，浮球-热静力式疏水阀安装在靠近排放点的地方，在出口靠近地面的地方安装热动力疏水阀也是一个不错的选择，但需要并联一个排空气阀以达到最大效率。在一些小型煮锅上也可以安装压力平衡式疏水阀，但要在前面加装冷却段。如图11.9.2所示，当疏水阀不能安装在煮锅的底部时，可加装内部虹吸管连接到带破汽锁装置的浮球疏水阀。倾斜式制程煮锅倾斜式煮锅(图11.9.2)的特点是经常会产生蒸汽汽锁而关闭疏水阀，原因就是冷凝水必须通过一根上升管从底部排至耳轴处的出口，当上升管充满蒸汽后就会使疏水阀关闭，阻止了冷凝水的外排，所以疏制程设备FTFT-CTDBPTSMNo.8IB浮球-热静力浮球-热静力热动力压力平衡双金属液体膨胀式倒吊桶（带破蒸汽汽锁）蒸煮锅-固定式ABB1B蒸煮锅-倾斜式BA蒸馏罐A工业高压锅AB1蒸煮锅A1B1蒸汽加热台BB6A2酿造煮锅A1B蒸发器A1BB1硫化机AB1(仅夹套型)B1806图11.9.1带浮球式疏水阀的固定式煮锅排空气阀浮球-热静力式疏水阀组至冷凝水系统说明：A-最佳选择；B-可接受的选择；1-并联排空气阀；2-需要冷却段长度至少1m6-带防气阻碟片应用场合疏水阀型式表11.9.1疏水阀选型之七—制程设备11.9.3蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册破汽锁装置的浮球式疏水阀图11.9.2带虹吸管的倾斜式过程煮锅排气阀至冷凝水系统蒸馏罐蒸馏罐通常为大型容器，产品在里面进行蒸煮处理，使用的蒸汽压力相对较低。例如，把密封的罐头食品放在蒸煮器里，通入蒸汽加热或煮熟罐头。门关好后，必须保证所有的空气和冷凝水排除并进入干饱和蒸汽。浮球-热静力式疏水阀（内置排空气阀）是理想的选择，尤其是它能在较低压力下排出大量冷凝水。在这样一个巨大蒸汽空间内，空气的排除可能会是一个问题，如果空气不能排走，制程温度就会下降导致产品报废，如果蒸汽进口在底部，应该在顶部安装压力平衡式排气阀，如果在顶部进汽应在底部加装排气阀(见图11.9.3)。水阀必须带破汽锁装置。如果蒸汽在顶部进入煮锅夹层，需加装排空气阀以便缩短启动时间。浮球热静力疏水阀组排汽阀位于顶部当蒸汽顶部进入时，在此安装排气阀。蒸汽也可由此进入蒸汽入口图11.9.3烹饪用低压蒸煮器门至冷凝水系统80711.9.4蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册蒸汽进入图11.9.4需要大量排空气的工艺蒸馏罐（空器未按比例绘制）冷凝水直排排出空气冷凝水直排空气排出口要高于蒸馏罐的底部图11.9.5工业蒸煮锅冷凝水出口冷凝水出口蒸汽进入蒸汽疏水未按比例工业高压锅如图11.9.4所示，另一个方法是采用自作用温控来排除大型高压锅内的大量空气，当系统带冷却循环时，疏水阀和排气阀必须并联。蒸煮锅热量通过蒸汽夹套提供，在起机阶段夹套内充满大量空气。蒸汽进口位置可以在夹套的底部、中部或顶部，前两个位置需要在夹套的顶部装压力平衡式排气阀（见图11.9.5），但如果进口位置在顶部，需靠近底部安装排气阀。如图所示，需要采用浮球-热静力式疏水阀排水，也可以选择热动力式疏水阀，但通常需加装与之并联的排空气阀。蒸汽加热台和热板使用这种设备的行业和工况变化很大，比较典型的应用是瓦楞纸生产过程的最后的烘干程序(图11.9.6)。根据纸板厚度的变化，加热板的压力和蒸汽负荷也相应变化。可采用浮球-热静力疏水阀或压力平衡式疏水阀，也可以采用热动力式疏水阀疏水。80811.9.5蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册通常，蒸汽不是从加热板的一端进入，冷凝水也不是从另一端排放，因为这样冷凝水（包括空气）也会逐一经过相连的所有部分最后才到达疏水阀，将会延长加热时间，使加热板的最后部分温度迟迟不能上升。比较好的方法是加热板的各部分单独进蒸汽，并单独疏水。如图11.9.6所示，压力平衡式疏水阀通常也适合这种应用。图11.9.6带压力平衡式疏水阀的冷凝水进入蒸汽进入冷凝水排出酿造煮锅这是一种非常专业的蒸发器，因此处理方法也很特别，通常蒸汽从蒸发器的底部进入，由于蒸发器对换热量的要求很高，锅炉设备会导致尖峰负荷，产生汽水共腾现象。所以在蒸发器的进口端安装一汽水分离器，可提高进入蒸发器的蒸汽干度。在底部盘管的排水口处应安装浮球-热静力式疏水阀，加热器必须保证极高的换热性能，使其负荷稳定并在加热器内部产生持续的湍流，这就需要疏水阀具有连续排放、排量大（无论是较大的起机负荷，还是较小的运行负荷都能应付自如的特点）。浮球-热静力式疏水阀可以达到良好的疏水效果。排空气也非常重要，如果加热器的设计要求空气由冷凝水出口排放，则必须增加系统排空气的能力，疏水阀并联排气阀将会更有利于系统启动(见图11.9.7)。有时由于系统设计的原因，会导致空气在某些地方积聚，所以安装单独的排气阀装置是很有必要的。图11.9.7酿造煮锅至冷凝水系统至冷凝水系统汽水分离器疏水蒸汽进入浮球-热静力式疏水阀和排气阀并联至冷凝水系统热板80911.9.6蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册物料进入蒸发器、加热器和再沸器蒸发器在设计和使用上是多种多样的，但基本上都采用热交换器来加热制程流体，如图11.9.8所示。蒸汽加热器通常为一组水平管，也可以使用垂直管，通常以排管式或管束式布置，蒸汽在管内流动，排管可安装在蒸发器壳体内，或直接使用一外部加热器或一再沸器，其应用原理都基本相似。系统起机时的冷凝水负荷要大于沸腾时的负荷，但换热器的换效热率在任何时候都非常重要。不管冷凝水负荷大小疏水阀都要能自如的排除冷凝水和空气。浮球式疏水阀是最佳选择，要安装在冷凝水排放点的附近，否则，就要安装带破汽锁装置的浮球式疏水阀，有必要的话还要再并联一个排气阀。当压力很高或有水锤现象发生时，可选择倒吊桶式疏水阀，但必须并联安装排气阀。对于某些换热器，额外安装排空气阀可提高系统出力，对于多级蒸发器，安装排气阀会使问题变的很复杂，因为蒸发器的某一级或几级应可能在真空下工作，所以必须做一些特殊布置，可使用自动疏水阀泵。冷凝水可能会有腐蚀性，排放时可听取专家建议。硫化机从硫化室出来的冷凝水可能会带有酸性，对一些疏水阀产生腐蚀，浮球-热静力式疏水阀依然是最佳选择，或者是和排气阀并联在一起的倒吊桶式疏水阀。不管选择哪一种，必须是抗腐蚀的不锈钢结构。冷凝水由于被污染要直接排放掉，不能回收，疏水阀需定期清理。蒸汽在硫化室的底端进入，需要在相对的另一高端安装高性能的排气阀，这样排水和和排气就更容易。图11.9.9硫化机蒸汽进入夹套室门蒸汽夹套夹套或硫化室内的排气阀硫化室蒸汽进入硫化室夹套中的冷凝水排至冷凝水系统来自硫化室的冷凝水直排图11.9.8蒸发器蒸汽进入排气阀浮球热静力式疏水阀物料出口加热器至冷凝水系统81011.9.7蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册Questions1.Whichofthefollowingiscriticalonsmalljacketedpansfittedwithbalancedpressuretraps?a|Theymustbesuppliedwithdrysaturatedsteamb|Thecondensatelinemustriseafterthetraptoincreasebackpressurec|Thetrapmustnotbefittedwitha'near-to-steam'thermostaticcapsuled|Thetrapmustbefittedonanunlaggedcoolingleg2.Whereshouldairventsbefittedonjacketedprocessvessels?a|Onthesteaminlettothevesselb|Atthebottomofthevesselc|Atapointfurthestawayfromthesteaminletandhorizontaltoitd|Itisnotnecessarytofitairventsonjacketedprocessvessels3.Howdoesatiltingpandifferfromafixedpanforcondensateremoval?a|Tiltingpansproducelesscondensateb|Tiltingpanscanonlydraincondensatewheninthetiltingpositionc|Tiltingpanscansufferfromsteamlockingconditionsd|Thereisnodifferencebetweenthem4.Whatcancauseproblemsonlargeretortsandindustrialautoclaves?a|Airnotventingproperlyfromthevesselb|Wetsteamsuppliedtothevesselc|Drysteamsuppliedtothevesseld|Steamlockingoccurringduetolongcondensatedrainlines5.Whereshouldautomaticairventsbeplacedonlargevessels?a|Onthesteamsupplylinetothevesselafterthecontrolvalveb|Onthetoporbottomofthevesseloppositethesteaminletc|Automaticairventsarenotnecessaryonsuchvesselsd|Onthecondensatemanifoldsupplyingagrouptraparrangement6.Whichofthefollowingstatementsistrue?a|Tiltingboilingpansdonotgenerallysufferfromsteamlockingb|Retortsshouldnotbeairventedunderanycircumstancesc|Brewingcoppersuselesssteamatstart-upthanwhenrunningd|Condensatefromvulcanisersmustbepassedtowaste1:d,2:c,3:c,4:a,5:b,6:dAnswers11.9.8蒸汽疏水阀的选型—制程设备章节11.9第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册