疏水阀的设计与选型

11.11.1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—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.1111.11蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀81911.11.2蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册蒸汽主管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）减压站AB5水平管道BAB停机排水(防冰冻)B3BA汽水分离器ABB分汽缸AB6B管道末端BA1B1820图11.11.1蒸汽主管的疏水蒸汽主管冷的冷凝水直排回收热的冷凝水定温排放疏水阀带内置感应器的热动力疏水阀蒸汽主管蒸汽主管中通常包含有凝结在管壁上的水膜、悬浮在蒸汽中水滴和空气。为使设备效率最高，必须排除空气和水。蒸汽疏水阀应将冷凝水排入到适当尺寸的冷凝水回收管，然后排至开式集水管内。由于冷凝水回收管通常和蒸汽主管平行布置，所以会给人造成误导，而将主蒸汽疏水阀的所有出口都直接和回水管相连。当冷凝水回收管满溢的时候，就会产生严重的水锤现象，如果疏水阀为喷排式，将更加严重，应避免这种安装方法以防止水锤现象发生。蒸汽主管疏水量相对比较小，所以说低排量的热动力疏水阀最为合适。同时热动力疏水阀具有非常结实、使用寿命长、工作效率高的特点。水平管道不要在水平的蒸汽主管道底部连接小口径管道疏水，要安装尺寸合适的集水槽，可快速排除冷凝水，如图11.11.1所示。说明：A-最佳选择；B-可接受的选择；1-并联排空气阀；3-使用特殊伴热的疏水阀，可提供固定温度排放；5-接近饱和温度排放的液囊；6-带防气阻碟片应用场合疏水阀型式表11.11.1疏水阀选型之九—蒸汽主管11.11.3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—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11图11.11.2不同的汽水分离器及其布置排放冷凝水蒸汽支管蒸汽管道浮球式疏水阀热动力式疏水阀浮球式疏水阀集水槽尺寸相对于蒸汽主管尺寸，推荐集水槽尺寸如表11.11.2所示。汽水分离器汽水分离器通常和管道同口径，其作用是分离掉蒸汽中悬浮的水滴和冷凝水膜，使得用于加热和制程的蒸汽更为干燥(见图11.11.2)。出现冷凝水后要及时排除，这非常重要，浮球式疏水阀是第一选择；第二选择是倒吊桶式疏水阀，但必须并联单独的排空气阀（见图11.11.4）；第三选择是热动力式疏水阀，在室外环境中是很理想的选择，不会由于冰冻而损坏。主管直径D集水槽直径d1集水槽深d2≤100mmd1=D至少d2=100mm125~200mmd1=100mm至少d2=150mm≥250mmd1≥D/2至少d2=D蒸汽主管冷凝水回收带内置感应器的浮球式疏水阀蒸汽Dd2d1表11.11.2集水槽的尺寸82111.11.4蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册图11.11.3蒸汽分汽缸蒸汽分汽缸回收冷凝水蒸汽进入下一个蒸汽分配管图11.11.4管道末端疏水和排气回收冷凝水空气排放至安全位置主管末端蒸汽支管截止阀蒸汽分汽缸蒸汽分汽缸的疏水方式和蒸汽主管相似，在分汽缸的底部安装一个集水槽，分汽缸要稍微倾斜，便于集水槽集水并排出。超过5m长的分汽缸最好在两端安装集水槽，浮球式疏水阀最适合处理不断变化的冷凝水负荷。如果分汽缸安装位置离锅炉很近，很容易受到蒸汽带水的影响，带防气阻碟片的热动力疏水阀也是一个较好的替代选择。注：集水槽的尺寸要按表11.11.2来确定，分汽缸的直径要按照最大蒸汽负荷时的蒸汽流速不高于10~15m/s来确定。管道末端管道末端由于其在管道中的位置要比水平管道更容易受水锤的影响。在起机阶段蒸汽会推动管道内的空气前进直至管道末端，空气非常容易在该位置积聚，因此必须在此处安装疏水阀和排空气阀。如图11.11.4所示，安装“T”型三通有助于缓解水锤引起的机械冲力，保护疏水阀和排空气阀免受损坏，安装方法也简单。热动力疏水阀结实耐用是最佳选择，倒吊桶式疏水阀也是不错的选择，但要单独加装排空气阀。空气的排除如图11.11.4所示，排除主管末端的空气可快速加热、提高生产率，这将在11.12节空气排放理论中详细阐述。如果蒸汽主管很长，或每天都要重新启动，需要在某个中间排水点安装排空气阀，排气管不要连接到满溢的回收管中，因为这样容易腐蚀管道。通向制程的分支管道当供给干蒸汽时，制程能得到最佳的传热。蒸汽分支管应该从蒸汽主管的上部引出，如果分支管道相对较长或经常绕弯，则管道需加保温，并在设备进口处安装汽水分离器和合适的疏水阀组，如图11.11.2所示，汽水分离器通过浮球-热静力式疏水阀疏水。对有温度控制阀控制蒸汽供给的制程，最好在控制阀前安装疏水阀组，以便在控制阀关闭时，及时排除冷凝水，避免水锤破坏以及湿蒸汽对控制阀座的冲蚀。这会延长控制阀的使用寿命，提高工作性能。除此以外，如果分支管末端可能出现湿蒸汽的情况，最好加装汽水分离器。82211.11.5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—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11储槽和罐体图11.11.5通过提升管疏水的制程罐直型连接口“U”型密封虹吸细管浸到“U”形密封底部带内置感应器的浮球式疏水阀制程罐（排水管提升）图11.11.5是很重要的一种应用，制程罐中的一根盘管逐渐倾斜下降，如果最后提升至疏水阀，在提升前最底端要有一个“U”型密封，而提升管直径一定要小，可以把小管径的管子伸至“U”型密封的底部，顶部通过扩径接头和疏水阀管道相连，这样可防止汽锁。疏水阀可以是浮球-热静力式、热动力式或压力平衡式。如果盘管泄漏，热动力式疏水阀比其他形式的疏水阀更能抗腐蚀影响。为避免被罐中液体污染，冷凝水不要回收，要直接排放掉。如果确定罐中液体有腐蚀性，要谨慎处理冷凝水，千万不要污染蒸汽和冷凝水系统，应在盘管的蒸汽进口侧装破真空器，以避免腐蚀性液体被吸入到蒸汽系统中。FTFT-CTDBPTSMNo.8IB应用浮球-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）制程槽(排水管提升)BBAB5B制程槽(底部排水管)AB6B5小型盘管加热式水箱(快速沸腾型)AB5小型盘管加热式水箱(慢速沸腾型)BA823应用场合疏水阀型式表11.11.3疏水阀选型之十—储槽和罐体说明：A-最佳选择；B-可接受的选择；5-接近饱和温度排放的液囊；6-带防气阻碟片11.11.6蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册蒸汽进入图11.11.6底部排水的制程罐盘管逐渐下降偏心变径浮球式疏水阀组冷凝水制程罐(底部排水)如图11.11.6所示，如果盘管出口在罐体的一侧，推荐使用浮球式疏水阀，也可以采用热动力式或压力平衡式疏水阀。在水平盘管的末端使用偏心缩径而非同心缩径，这一点非常重要因为同心缩径可能会引起盘管底部积水，减少热量传递，增加水锤现象的危险。如果疏水阀排出的冷凝水向下回收到非满溢的回水管或连接大气的集水槽，则系统工作情况将更加良好。82411.11.7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—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11图11.11.8并联减压站图11.11.9串联减压站减压阀当减压阀的下游可能出现在正常工作下会关闭的情况时，应该布置疏水点以排除在关闭期间形成的冷凝水。这样可以保证下游管道干燥，以及避免减压阀积水和无法工作的现象产生。浮球式疏水阀能够连续排水，同时排放时不影响管道中的压力。图11.11.7标准的减压站82511.11.8蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册82611.11.9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—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.1111.11.10蒸汽疏水阀的选型—蒸汽主管、储槽、罐体和减压阀章节11.11第11章蒸汽疏水蒸汽和冷凝水系统手册Questions1.Onwhichparameterisasteamdistributionheadersized?a|Amaximumlengthof5mb|Aminimumdiameterof150mc|Anequivalentmaximumsteamvelocityof15m/sd|Amaximumnumberofoff-takes2.WhatistherecommendeddiameteranddepthofadrainpocketonaDN150steammain?a|PocketdiameterDN100:Pocketminimumdepth150mmb|PocketdiameterDN150:Pocketminimumdepth100mmc|PocketdiameterDN125:Pocketminimumdepth150mmd|PocketdiameterDN100:Pocketminimumdepth100mm3.Whichextrabenefitdoesaseparatorofferoveradrainpocket?a|Itreducesthevelocityofsteaminthepipeb|It'scheapertoinstallthanadrainpocketc|Itremovessuspendeddropletsaswellasthecondensatelayerd|Itfitsinthepiperatherthanunderit4.Asteamcoildischargepiperisingoutofatankrequiresaspecifictypeofinstallation.Whatisit?a|Therisingpipemustbethesamediameterasthesteamcoilb|Avacuumbreakermustalwaysbefittedtothesteaminletc|Apump-trapmustbefittedd|Thecoilmustbefittedwitha'U'sealtopreventsteamlocking5.Whichsteamtrappingprecautionsshouldbetakenwithpressurereducingvalvestations?a|Atrapshouldbefittedupstreamofthepressurereducingvalvestationb|Atrapshouldbefittedsomewheredownstreamofthepressurereducingvalvestationc|Drainpocketsshouldbefittedwithfloattypesteamtrapsd|Alloftheabove6.Whichofthefollowingstatementsistrue?a|Thepurposeofaseparatoristopreventwaterhammerb|Ideally,condensatedrainlinesshouldnotconnectintofloodedlinesc|Risingcondensatelinesaftertrapsshouldbedrainedwithsteamtrapsd|Steamoff-takesaretakenfrombelowsteampipestoaiddrainage1:c,2:a,3:c,4:d,5:d,6:bAnswers13.4.1疏水阀选型举例章节13.4第13章冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册13.4疏水阀选型举例917疏水阀选型举例13.4.2章节13.4第13章冷凝水的排除蒸汽和冷凝水系统手册疏水阀选型举例例13.4.1疏水阀的选择因此，必须确定系统的工作情况才能选择合适类型和口径的疏水阀，确保在任何工况下都能从换热器中有效的排除冷凝水。为了正