石油化工蒸汽疏水閥選型分析

隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特點，運行工況較復(fù)雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦出現(xiàn)故障,輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏,既污染環(huán)境又，造成經(jīng)濟損失,重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn),甚至造成惡性事故。下面我們重點介紹一下化工疏水閥的選型應(yīng)用：

   疏水閥的品種很多，各有不同的性能。疏水閥要能“識別”蒸汽和凝結(jié)水,才能起到阻汽排水作用。“識別”蒸汽和凝結(jié)水基于三個原理:密度差、溫度差和相變。根據(jù)三個原理制造出三種類型的疏水閥:機械型、熱靜力型、熱動力型。

①機械型疏水閥也稱浮子型疏水閥,是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差,通過凝結(jié)水液位的變化,使浮子(球狀或桶狀)升降帶動閥瓣開啟或關(guān)閉,達(dá)到阻汽排水目的。機械型疏水閥的過冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,有水即排,加熱設(shè)備內(nèi)不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。機械型疏水閥有自由浮球式、杠桿浮球式、浮桶式、倒吊桶式等。

②熱靜力型疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫度差引起感溫元件的變型或膨脹帶動閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度較大,一般過冷度為15度到40度,它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱,閥前始終存有高溫凝結(jié)水,無蒸汽泄漏,節(jié)能*。熱靜力型疏水閥有波紋管式、蒸汽壓力式或平衡壓力式、雙金屬片式、液體膨脹式;

③熱動力型疏水閥是根據(jù)相變原理,靠蒸汽和凝結(jié)水通過時的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理,使閥片上下產(chǎn)生不同壓差,驅(qū)動閥片開關(guān)閥門。因熱動力式疏水閥的工作動力來源于蒸汽,因此蒸汽浪費較大。熱動力型疏水閥分為圓盤式、脈沖式、迷宮式或微孔式。

    蒸汽在輸送、汽水分離、加熱、干燥、保溫、伴熱、消毒、蒸餾、濃縮、蒸煮、換熱、采暖、空調(diào)等加熱工藝過程中,為保證各種設(shè)備工藝所需的溫度熱量,及時排出凝結(jié)水阻止蒸汽泄漏,必須安裝疏水閥。對于疏水閥的選型,要求靈敏度高,準(zhǔn)確無誤地阻汽排水,不泄漏蒸汽,能提高蒸汽利用率,工作性能可靠,背壓度高、使用壽命長、維修方便等條件。疏水閥是蒸汽管道中必須安裝的閥門,用于排出蒸汽管道內(nèi)的冷凝水,避免水擊的產(chǎn)生,保護整個管道系統(tǒng).對于工程技術(shù)人員來說,疏水閥的選型是個需要注意的細(xì)節(jié).本文根據(jù)某化工廠的實際運行情況,對疏水閥的疏水量計算進(jìn)行探討,分析其選型使用中應(yīng)該注意的問題.蒸汽疏水閥是一種能從設(shè)備和 管道中起到阻汽排水作用的閥門.不要小瞧這小小的東西,它起到的作用卻是很大的.只有充分掌握疏水閥的特點和性能,才能把它用好用活,讓它更好的服務(wù)我們 的工藝流程,以及達(dá)到節(jié)能的目的.下面對疏水閥的種類和蒸汽疏水量的計算進(jìn)行一些探討.一,蒸汽疏水閥的分類1.機械型疏水閥,也就是平時所說的浮子型疏 水器,主要包括自由浮球式,半浮球式,倒吊桶式,鐘形浮子式等等.這類疏水閥是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差,通過閥門內(nèi)水的液位變化達(dá)到跟著石油化工工業(yè)的敏捷發(fā)展，石油化工出產(chǎn)設(shè)備中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強的特色，運轉(zhuǎn)工況較雜亂苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長，閥門一旦呈現(xiàn)毛病,輕者致使介質(zhì)走漏,既污染環(huán)境又，形成經(jīng)濟損失,重者致使設(shè)備罷工停產(chǎn),乃至形成惡性事故。下面咱們重點介紹一下疏水閥的選型應(yīng)用：
疏水閥的種類很多，各有不一樣的功能。疏水閥要能“辨認(rèn)”蒸汽和凝聚水,才干起到阻汽排水效果。“辨認(rèn)”蒸汽和凝聚水依據(jù)三個原理:密度差、溫度差和相變。依據(jù)三個原理制作出三種類型的疏水閥:機械型、熱靜力型、熱動力型。

石油化工蒸汽疏水閥選型分析的選用原則: 
①如果要求設(shè)備有加熱速度,加熱溫度控制嚴(yán),且保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水,則應(yīng)選擇能排飽和水的機械型疏水閥;
 ②如果加熱設(shè)備有較大的受熱面積,并不要求盡快加熱,加熱溫度要求不嚴(yán),而且可以要求積存一定量的凝結(jié)水時,選用熱靜力型疏水閥; 
③根據(jù)使用設(shè)備排水量的多少,選用疏水閥務(wù)必考慮安全系數(shù); 
④疏水閥是以壓差來確定排水量的。
具體選用說明如下:
①機械型疏水閥背壓度為80% ,工作質(zhì)量高,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備理想的疏水閥。閥靈敏度較大口徑的高。除進(jìn)口倒吊桶式疏水閥可以排除少量的冷熱空氣外,這類閥不能排除空氣。自由浮球式結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度高,可排飽和水,抗水擊、抗污垢能力差,適用于大口徑及大排量,但制造工藝復(fù)雜。
②熱靜力型疏水閥可裝在用汽設(shè)備上部,單純作排空氣閥使用。液體膨脹式適用于要求伴熱溫度較低的伴熱管線排凝及采暖用管線。蒸汽壓力式或平衡壓力式結(jié)構(gòu)簡單,動作靈敏,可連續(xù)排水、排空氣,性能良好,漏氣量小,但抗水擊及抗污垢能力差,應(yīng)用范圍廣,可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。波紋管式廣泛用作采暖系統(tǒng)疏水用,也可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。雙金屬片式動作靈敏度不高,能連續(xù)排水,排水性能好,過冷度較大且可調(diào)節(jié),從低壓到高壓都適用,使用溫度可達(dá)550℃?？刮酃?、抗水擊性強。
③熱動力型疏水閥處理凝結(jié)水的靈敏度較高,啟閉件小、慣性也小、開關(guān)速度迅速。圓盤式疏水閥適用于高溫高壓蒸汽管線、干燥機、加熱器及過熱蒸汽設(shè)備等。脈沖式疏水閥背壓度較低,適用于回轉(zhuǎn)干燥滾筒的虹吸管排水,能排除一定量的冷熱空氣。迷宮式或微孔式疏水閥結(jié)構(gòu)簡單,能連續(xù)排水、排空氣。微孔式適用于小排量,迷宮式適用于特大排量。

石油化工蒸汽疏水閥選型分析

浮球式疏水閥和倒吊（置）桶疏水閥都屬機械型疏水閥。它們是根據(jù)凝結(jié)水和蒸汽的密度差來工作的，過冷度比較小，適用于生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水。
①、浮球式疏水閥的過冷度為0℃，能排飽和溫度凝結(jié)水，有水即排，連續(xù)排水。設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效果。					①、倒吊（置）桶疏水閥的過冷度為3～5℃，間斷排水。
②、自由浮球式疏水閥只有一個高精密度研磨浮球為活動部件，工作時浮球漂在液面上。凝結(jié)水少時，浮球隨液位下降，在疏水閥前后的壓差下，浮球漂向閥座，封住閥孔。浮球整個球面都可為密封面，沒有集中磨損。質(zhì)量好的自由浮球式疏水閥使用壽命能達(dá)到10年以上。					②、倒吊（置）桶疏水閥的閥芯與閥座的接觸面工作頻繁，開關(guān)一次碰撞一下，磨損比較快，連接件比較多，使用壽命一般為1～2年。
③、自動自由浮球式疏水閥必須帶有自動排空氣裝置才能避免管網(wǎng)氣阻，防止水擊。					③、倒吊（置）桶疏水閥的吊桶是開口的，所以不怕水擊。
					④、倒吊（置）桶疏水閥工作壓力小于1公斤的情況下，閥門關(guān)閉不好，會出現(xiàn)跑氣，工作壓力低的情況不適合選用。
⑤、浮球式疏水閥是連續(xù)排水，正常選用倍率1.5倍以上就能達(dá)到排量要求。杠桿浮球式疏水閥利用杠桿原理能做成特大排量疏水閥，疏水量能達(dá)到100噸。					⑤、倒吊（置）桶疏水閥間斷排水，排水速度慢，選用倍率要大于3倍以上才能滿足工藝要求。倒吊（置）桶疏水閥因受到體積的限制，不可能做成很大的排水量。
膜盒式疏水閥與雙金屬片疏水閥工作性能和使用壽命的比較
膜盒式疏水閥和雙金屬片疏水閥同屬于熱靜力型疏水閥，是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫差引起感溫元件的變形或膨脹帶動閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥一般過冷度為 15℃～40℃，它能利用凝結(jié)水的一部分顯熱，節(jié)能效果好。是蒸汽管道、伴熱管線、采暖設(shè)備、溫度要求不高的小型加熱設(shè)備上，理想的疏水閥。
①、膜盒式疏水閥的感溫膜盒內(nèi)充有一種汽化溫度比水的飽和溫度低的液體。裝置剛啟動時，膜盒內(nèi)的液體處于冷凝狀態(tài)，閥心處于開啟位置；當(dāng)凝結(jié)水溫度漸漸升高，膜盒內(nèi)的液體開始蒸發(fā)，膜盒內(nèi)壓力上升，膜片帶動閥心向關(guān)閉方向移動；在冷凝水達(dá)到飽和溫度之前，疏水閥開始關(guān)閉。膜盒式疏水閥有過冷度為15℃和30℃ 兩種膜盒可供選擇，不用人工調(diào)整。					①、雙金屬片疏水閥是由雙金屬片兩面材料受熱感溫時的伸縮不同產(chǎn)生雙金屬片的變形，有幾組對稱雙金屬片串在一起，經(jīng)過感溫變形彎曲把閥心推向關(guān)閉位置。雙金屬片疏水閥設(shè)有調(diào)整螺栓，可根據(jù)不同要求調(diào)節(jié)排水溫度。
②、膜盒式疏水閥的膜盒內(nèi)充液是密封的感溫液體，感溫液體少，膜盒受熱面積大，感溫特別靈敏，長時間處于高溫的條件下，也不會改變過冷度。膜盒和閥心都可拆卸，互換性好，體積小，任意角度都可安裝。膜盒堅固，使用壽命很長。					②、雙金屬片疏水閥經(jīng)常處于高溫的條件下，雙金屬有疲勞性，一段時間以后需要經(jīng)常調(diào)整，隨著雙金屬片的彈性逐步變?nèi)?，就不好再進(jìn)行調(diào)整，壽命一般為1～2年
③、膜盒式疏水閥的感溫膜盒總是隨著蒸汽壓力和溫度的變化而保持在固定的過冷度范圍之間，不需人工調(diào)整，非常靈敏，工作質(zhì)量高。					③、雙金屬片疏水閥在工作壓力和溫度不穩(wěn)定的條件下，需要經(jīng)常調(diào)整螺栓，否則有可能產(chǎn)生漏汽。
④、膜盒式疏水閥的關(guān)鍵核心是取決于膜盒的制造技術(shù)和液體配方,膜盒式疏水閥是選用國外進(jìn)口的溫控儀表膜盒，膜盒靈敏度高，工作性能可靠。					④、雙金屬片疏水閥制造工藝比較簡單，主要的技術(shù)是取決于雙金屬片的產(chǎn)品質(zhì)量。選用好的進(jìn)口雙金屬片能延長疏水閥的使用壽命。
自由浮球式疏水閥與熱動力式疏水閥 工作性能和使用壽命的比較
自由浮球式疏水閥					熱動力式疏水閥
①、自由浮球式疏水閥的閥座處于液面以下，有水封保護、水汽分開、漏汽率為0%。					①、因熱動力式疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水通過時的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅(qū)動閥片開關(guān)閥門，必須有新鮮蒸汽排出才能帶動閥片關(guān)閉疏水閥。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定合格品為3～5%的漏汽率。
②、自由浮球式疏水閥根據(jù)凝結(jié)水位的升降來工作的，有水即排，設(shè)備里不存水，總是充滿新鮮的蒸汽，使設(shè)備達(dá)到的換熱效率。它能排飽和溫度凝結(jié)水，小過冷度為0℃。與熱動力式疏水閥相比較，能提高設(shè)備溫度8～10度，縮短設(shè)備加熱時間，提高工作效率。					②、熱動力式疏水閥是間斷排水，小過冷度為8～10℃的溫差。設(shè)備里面經(jīng)常存有一部分凝結(jié)水，延長設(shè)備加熱時間，換熱效率比較差。
③、自由浮球式疏水閥的閥心是一個經(jīng)過精細(xì)研磨的不銹鋼空心球，整個球面都可為密封面，關(guān)閉時是靠疏水閥的前后壓差，使浮球隨凝結(jié)水漂向閥座堵注閥口，整個球面都可為密封面，沒有集中磨損，使用壽命很長，質(zhì)量好的疏水閥使用壽命一般能達(dá)到10年以上。					③、熱動力式疏水閥的工作動作每分鐘8～10次，動作頻繁，閥心經(jīng)過汽流的沖刷，磨損較快，使用壽命短，國家標(biāo)準(zhǔn)要求使用壽命為1年。
④、自由浮球式疏水閥結(jié)構(gòu)*，加工精密度要求很高，制造成本是熱動力式疏水閥的3～5倍。					④、熱動力式疏水閥結(jié)構(gòu)簡單，體積小，生產(chǎn)成本較低。
⑤、例： 一臺用汽量為500公斤/小時的加熱設(shè)備，選用1臺ＤＮ２５的自由浮球式疏水閥。 a、自由浮球式疏水閥結(jié)構(gòu)*，工作時無蒸汽泄漏，漏汽率0%，新鮮蒸汽能全部利用。 b、自由浮球式疏水閥能排飽和溫度凝結(jié)水，小過冷度0℃，有水即排，設(shè)備里不存水，比使用熱動力式疏水閥能提高設(shè)備溫度8～10度，設(shè)備升溫快，換熱效果好，縮短工作時間，提高工作效率和產(chǎn)品的合格率。 c、自由浮球式疏水閥小工作壓力0.01Mpa,從0.01Mpa至使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動的影響,連續(xù)排水，背壓率大于85%。					⑤、例： 一臺用汽量為500公斤/小時的加熱設(shè)備，選用1臺ＤＮ２５熱動力式疏水閥。 a、熱動力式疏水閥的工作動力來源于蒸汽，蒸汽浪費大，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定允許漏汽率3～5% ，以漏汽率4%為例計算如下： 500公斤/小時×4%=20公斤/小時 20公斤×24小時=480公斤/天 480公斤×30天=14400公斤/月 每噸蒸汽按110元計算 14.4噸/月×110元=1584元 每年是1584元/月×12=19008元 通過以上的計算每年少浪費19008元的蒸汽沒有利用。 b、熱動力式疏水閥間斷排水，小過冷度為8～10度，設(shè)備里面經(jīng)常存水，換熱效果差，延長工作時間，影響工作效率和產(chǎn)品的合格率。 c、熱動力式疏水閥背壓率小于50%。
通過以上的比較，不比不知道一比嚇一跳，疏水閥通常被認(rèn)為是一個小配件，沒有引起人們的重視。一個大企業(yè)如果能把疏水閥科學(xué)、合理地選用，節(jié)能潛力是相當(dāng)可觀。疏水閥一定要選用產(chǎn)品，要把有限的資金用在刀刃上。使用優(yōu)質(zhì)疏水閥所節(jié)約能源和提高生產(chǎn)效益的資金比購買該疏水閥的投資要高出幾十倍或上百倍。選用質(zhì)量好的疏水閥能給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益。疏水閥的使用面廣量大，千萬不可忽視，各級主管領(lǐng)導(dǎo)都應(yīng)該高度重視。

熱動力式疏水閥應(yīng)安裝在水平管道;進(jìn)口浮球式疏水閥必須水平安裝,布置在室外的應(yīng)采取必要的防凍措施;雙金屬片式疏水閥可水平安裝或直立安裝;脈沖式疏水閥一般安裝在水平管道上,閥蓋朝上;倒吊桶式疏水閥應(yīng)水平安裝不可傾斜;安裝疏水閥時,其本體上指示的流向箭頭必須與管道內(nèi)凝結(jié)水流向一致,否則疏水閥失去作用。