石油化工蒸汽疏水阀选型分析 随着石油化工工业的迅速发展，石油化工生产装置中的介质大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蚀性强的特点，运行工况较复杂苛刻，操作温度和压力较高，开工周期长，阀门一旦出现故障,轻者导致介质泄漏,既污染环境又，造成经济损失,重者导致装置停工停产,甚至造成恶性事故。下面我们重点介绍一下化工疏水阀的选型应用： 疏水阀的品种很多，各有不同的性能。疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:机械型、热静力型、热动力型。 ①机械型疏水阀也称浮子型疏水阀,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位的变化,使浮子(球状或桶状)升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备内不存水,能使加热设备达到换热效率。机械型疏水阀有自由浮球式、杠杆浮球式、浮桶式、倒吊桶式等。 ②热静力型疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温度差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度较大,一般过冷度为15度到40度,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏,节能*。热静力型疏水阀有波纹管式、蒸汽压力式或平衡压力式、双金属片式、液体膨胀式; ③热动力型疏水阀是根据相变原理,靠蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。因热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽,因此蒸汽浪费较大。热动力型疏水阀分为圆盘式、脉冲式、迷宫式或微孔式。 蒸汽在输送、汽水分离、加热、干燥、保温、伴热、消毒、蒸馏、浓缩、蒸煮、换热、采暖、空调等加热工艺过程中,为保证各种设备工艺所需的温度热量,及时排出凝结水阻止蒸汽泄漏,必须安装疏水阀。对于疏水阀的选型,要求灵敏度高,准确无误地阻汽排水,不泄漏蒸汽,能提高蒸汽利用率,工作性能可靠,背压度高、使用寿命长、维修方便等条件。疏水阀是蒸汽管道中必须安装的阀门,用于排出蒸汽管道内的冷凝水,避免水击的产生,保护整个管道系统.对于工程技术人员来说,疏水阀的选型是个需要注意的细节.本文根据某化工厂的实际运行情况,对疏水阀的疏水量计算进行探讨,分析其选型使用中应该注意的问题.蒸汽疏水阀是一种能从设备和 管道中起到阻汽排水作用的阀门.不要小瞧这小小的东西,它起到的作用却是很大的.只有充分掌握疏水阀的特点和性能,才能把它用好用活,让它更好的服务我们 的工艺流程,以及达到节能的目的.下面对疏水阀的种类和蒸汽疏水量的计算进行一些探讨.一,蒸汽疏水阀的分类1.机械型疏水阀,也就是平时所说的浮子型疏 水器,主要包括自由浮球式,半浮球式,倒吊桶式,钟形浮子式等等.这类疏水阀是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过阀门内水的液位变化达到跟着石油化工工业的敏捷发展，石油化工出产设备中的介质大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蚀性强的特色，运转工况较杂乱苛刻，操作温度和压力较高，开工周期长，阀门一旦呈现毛病,轻者致使介质走漏,既污染环境又，形成经济损失,重者致使设备罢工停产,乃至形成恶性事故。下面咱们重点介绍一下疏水阀的选型应用：
疏水阀的种类很多，各有不一样的功能。疏水阀要能“辨认”蒸汽和凝聚水,才干起到阻汽排水效果。“辨认”蒸汽和凝聚水依据三个原理:密度差、温度差和相变。依据三个原理制作出三种类型的疏水阀:机械型、热静力型、热动力型。
石油化工蒸汽疏水阀选型分析的选用原则:
①如果要求设备有加热速度,加热温度控制严,且保持在加热设备中不能积存凝结水,则应选择能排饱和水的机械型疏水阀;
②如果加热设备有较大的受热面积,并不要求尽快加热,加热温度要求不严,而且可以要求积存一定量的凝结水时,选用热静力型疏水阀;
③根据使用设备排水量的多少,选用疏水阀务必考虑安全系数;
④疏水阀是以压差来确定排水量的。
具体选用说明如下:
①机械型疏水阀背压度为80% ,工作质量高,是生产工艺加热设备理想的疏水阀。阀灵敏度较大口径的高。除进口倒吊桶式疏水阀可以排除少量的冷热空气外,这类阀不能排除空气。自由浮球式结构简单,灵敏度高,可排饱和水,抗水击、抗污垢能力差,适用于大口径及大排量,但制造工艺复杂。
②热静力型疏水阀可装在用汽设备上部,单纯作排空气阀使用。液体膨胀式适用于要求伴热温度较低的伴热管线排凝及采暖用管线。蒸汽压力式或平衡压力式结构简单,动作灵敏,可连续排水、排空气,性能良好,漏气量小,但抗水击及抗污垢能力差,应用范围广,可作为蒸汽系统的排空气阀。波纹管式广泛用作采暖系统疏水用,也可作为蒸汽系统的排空气阀。双金属片式动作灵敏度不高,能连续排水,排水性能好,过冷度较大且可调节,从低压到高压都适用,使用温度可达550℃。抗污垢、抗水击性强。
③热动力型疏水阀处理凝结水的灵敏度较高,启闭件小、惯性也小、开关速度迅速。圆盘式疏水阀适用于高温高压蒸汽管线、干燥机、加热器及过热蒸汽设备等。脉冲式疏水阀背压度较低,适用于回转干燥滚筒的虹吸管排水,能排除一定量的冷热空气。迷宫式或微孔式疏水阀结构简单,能连续排水、排空气。微孔式适用于小排量,迷宫式适用于特大排量。
石油化工蒸汽疏水阀选型分析 | | |
| 浮球式疏水阀和倒吊（置）桶疏水阀都属机械型疏水阀。它们是根据凝结水和蒸汽的密度差来工作的，过冷度比较小，适用于生产工艺加热设备的疏水。 | |
| ①、浮球式疏水阀的过冷度为0℃，能排饱和温度凝结水，有水即排，连续排水。设备里不存水，能使加热设备达到换热效果。 | ①、倒吊（置）桶疏水阀的过冷度为3～5℃，间断排水。 | |
| ②、自由浮球式疏水阀只有一个高精密度研磨浮球为活动部件，工作时浮球漂在液面上。凝结水少时，浮球随液位下降，在疏水阀前后的压差下，浮球漂向阀座，封住阀孔。浮球整个球面都可为密封面，没有集中磨损。质量好的自由浮球式疏水阀使用寿命能达到10年以上。 | ②、倒吊（置）桶疏水阀的阀芯与阀座的接触面工作频繁，开关一次碰撞一下，磨损比较快，连接件比较多，使用寿命一般为1～2年。 | |
|
| ③、自动自由浮球式疏水阀必须带有自动排空气装置才能避免管网气阻，防止水击。 | ③、倒吊（置）桶疏水阀的吊桶是开口的，所以不怕水击。 | | | ④、倒吊（置）桶疏水阀工作压力小于1公斤的情况下，阀门关闭不好，会出现跑气，工作压力低的情况不适合选用。 | |
| ⑤、浮球式疏水阀是连续排水，正常选用倍率1.5倍以上就能达到排量要求。杠杆浮球式疏水阀利用杠杆原理能做成特大排量疏水阀，疏水量能达到100吨。 | ⑤、倒吊（置）桶疏水阀间断排水，排水速度慢，选用倍率要大于3倍以上才能满足工艺要求。倒吊（置）桶疏水阀因受到体积的限制，不可能做成很大的排水量。 | |
|
| | 膜盒式疏水阀与双金属片疏水阀工作性能和使用寿命的比较 | |
| 膜盒式疏水阀和双金属片疏水阀同属于热静力型疏水阀，是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变形或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀一般过冷度为 15℃～40℃，它能利用凝结水的一部分显热，节能效果好。是蒸汽管道、伴热管线、采暖设备、温度要求不高的小型加热设备上，理想的疏水阀。 | |
|
|
| ①、膜盒式疏水阀的感温膜盒内充有一种汽化温度比水的饱和温度低的液体。装置刚启动时，膜盒内的液体处于冷凝状态，阀心处于开启位置；当凝结水温度渐渐升高，膜盒内的液体开始蒸发，膜盒内压力上升，膜片带动阀心向关闭方向移动；在冷凝水达到饱和温度之前，疏水阀开始关闭。膜盒式疏水阀有过冷度为15℃和30℃ 两种膜盒可供选择，不用人工调整。 | ①、双金属片疏水阀是由双金属片两面材料受热感温时的伸缩不同产生双金属片的变形，有几组对称双金属片串在一起，经过感温变形弯曲把阀心推向关闭位置。双金属片疏水阀设有调整螺栓，可根据不同要求调节排水温度。 | |
|
|
|
| ②、膜盒式疏水阀的膜盒内充液是密封的感温液体，感温液体少，膜盒受热面积大，感温特别灵敏，长时间处于高温的条件下，也不会改变过冷度。膜盒和阀心都可拆卸，互换性好，体积小，任意角度都可安装。膜盒坚固，使用寿命很长。 | ②、双金属片疏水阀经常处于高温的条件下，双金属有疲劳性，一段时间以后需要经常调整，随着双金属片的弹性逐步变弱，就不好再进行调整，寿命一般为1～2年 | |
|
|
| ③、膜盒式疏水阀的感温膜盒总是随着蒸汽压力和温度的变化而保持在固定的过冷度范围之间，不需人工调整，非常灵敏，工作质量高。 | ③、双金属片疏水阀在工作压力和温度不稳定的条件下，需要经常调整螺栓，否则有可能产生漏汽。 | |
| ④、膜盒式疏水阀的关键核心是取决于膜盒的制造技术和液体配方,膜盒式疏水阀是选用国外进口的温控仪表膜盒，膜盒灵敏度高，工作性能可靠。 | ④、双金属片疏水阀制造工艺比较简单，主要的技术是取决于双金属片的产品质量。选用好的进口双金属片能延长疏水阀的使用寿命。 | |
|
| 自由浮球式疏水阀与热动力式疏水阀
工作性能和使用寿命的比较 | |
| 自由浮球式疏水阀 | 热动力式疏水阀 | | ①、自由浮球式疏水阀的阀座处于液面以下，有水封保护、水汽分开、漏汽率为0%。 | ①、因热动力式疏水阀是利用蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理，使阀片上下产生不同压差，驱动阀片开关阀门，必须有新鲜蒸汽排出才能带动阀片关闭疏水阀。国家标准规定合格品为3～5%的漏汽率。 | |
|
|
|
| ②、自由浮球式疏水阀根据凝结水位的升降来工作的，有水即排，设备里不存水，总是充满新鲜的蒸汽，使设备达到的换热效率。它能排饱和温度凝结水，小过冷度为0℃。与热动力式疏水阀相比较，能提高设备温度8～10度，缩短设备加热时间，提高工作效率。 | ②、热动力式疏水阀是间断排水，小过冷度为8～10℃的温差。设备里面经常存有一部分凝结水，延长设备加热时间，换热效率比较差。 | |
|
|
|
| ③、自由浮球式疏水阀的阀心是一个经过精细研磨的不锈钢空心球，整个球面都可为密封面，关闭时是靠疏水阀的前后压差，使浮球随凝结水漂向阀座堵注阀口，整个球面都可为密封面，没有集中磨损，使用寿命很长，质量好的疏水阀使用寿命一般能达到10年以上。 | ③、热动力式疏水阀的工作动作每分钟8～10次，动作频繁，阀心经过汽流的冲刷，磨损较快，使用寿命短，国家标准要求使用寿命为1年。 | |
|
|
|
| ④、自由浮球式疏水阀结构先进，加工精密度要求很高，制造成本是热动力式疏水阀的3～5倍。 | ④、热动力式疏水阀结构简单，体积小，生产成本较低。 | |
⑤、例： 一台用汽量为500公斤/小时的加热设备，选用1台ｄｎ２５的自由浮球式疏水阀。
a、自由浮球式疏水阀结构先进，工作时无蒸汽泄漏，漏汽率0%，新鲜蒸汽能全部利用。
b、自由浮球式疏水阀能排饱和温度凝结水，小过冷度0℃，有水即排，设备里不存水，比使用热动力式疏水阀能提高设备温度8～10度，设备升温快，换热效果好，缩短工作时间，提高工作效率和产品的合格率。
c、自由浮球式疏水阀小工作压力0.01mpa,从0.01mpa至使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水，背压率大于85%。 | ⑤、例： 一台用汽量为500公斤/小时的加热设备，选用1台ｄｎ２５热动力式疏水阀。
a、热动力式疏水阀的工作动力来源于蒸汽，蒸汽浪费大，国家标准规定允许漏汽率3～5% ，以漏汽率4%为例计算如下：
500公斤/小时×4%=20公斤/小时
20公斤×24小时=480公斤/天
480公斤×30天=14400公斤/月
每吨蒸汽按110元计算
14.4吨/月×110元=1584元
每年是1584元/月×12=19008元
通过以上的计算每年少浪费19008元的蒸汽没有利用。
b、热动力式疏水阀间断排水，小过冷度为8～10度，设备里面经常存水，换热效果差，延长工作时间，影响工作效率和产品的合格率。
c、热动力式疏水阀背压率小于50%。 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 通过以上的比较，不比不知道一比吓一跳，疏水阀通常被认为是一个小配件，没有引起人们的重视。一个大企业如果能把疏水阀科学、合理地选用，节能潜力是相当可观。疏水阀一定要选用产品，要把有限的资金用在刀刃上。使用优质疏水阀所节约能源和提高生产效益的资金比购买该疏水阀的投资要高出几十倍或上百倍。选用质量好的疏水阀能给企业带来巨大经济效益。疏水阀的使用面广量大，千万不可忽视，各级主管领导都应该高度重视。 |
热动力式疏水阀应安装在水平管道;进口浮球式疏水阀必须水平安装,布置在室外的应采取必要的防冻措施;双金属片式疏水阀可水平安装或直立安装;脉冲式疏水阀一般安装在水平管道上,阀盖朝上;倒吊桶式疏水阀应水平安装不可倾斜;安装疏水阀时,其本体上指示的流向箭头必须与管道内凝结水流向一致,否则疏水阀失去作用。
|
