蒸汽节能------蒸汽疏水阀的选型之二

杭州瓦特节能工程有限公司技术服务中心

蒸汽技术工程师李少鹏

从蒸汽的基本性质知道，蒸汽中所含的热量由显热（冷凝水中含有的热量）和潜热（蒸汽蒸发或冷凝时放出或吸收的热量）组成。相对于蒸汽的潜热，冷凝水中的显热只有很少的部分。

为了加热效率，我们通常是利用蒸汽变成冷凝水时放出的潜热（即蒸发焓）。当蒸汽放出潜热变成冷凝水后，会经疏水阀排出，冷凝水中含有的显热的一部分可能变成二次蒸汽释放，另外一部分被冷凝水带入锅炉房循环利用。

但有些场合，比如储罐的保温，这部分冷凝水中含有的潜热还是有相当的利用价值。为类似这种应用，生产了热静力型蒸汽疏水阀。

我们知道有一些类型的蒸汽疏水阀如热静力型疏水阀不仅仅能阻止蒸汽浪费，还能降低冷凝水的排放温度，以利过程凝结水中的显热。这种疏水阀主要应用于一些非关键性的设备上，如伴热管、选型过大的加热盘管。

显热可以被吸收或加热另一过程。或者，在疏水阀前安装一个冷却管以确保精确的冷凝水排放温度。很多应用中是不允许积水的，因为积水会造成以下问题：

•  减少生产量

•  腐蚀冷凝水管道

•  不充份的主管疏水

因此，对于需在蒸汽饱和温度排放冷凝水的关键性设备，如：

•  温度控制设备(如热交换器)。

•  蒸汽加热空间较小的设备。

只能考虑热动力型蒸汽疏水阀、倒吊桶式蒸汽疏水阀或浮球式蒸汽疏水阀，其它类型的疏水阀则会导致过冷态的冷凝水。

蒸汽设备状况

我们知道需要及时除去系统中的空气(大多数系统是这样，尤其是在起机阶段)，此时热动力疏水阀便不合适，排气非常缓慢（除非安装单独的排气阀)。瓦特的热静力型疏水阀、带排气装置的浮球式疏水阀及热倒置桶型疏水阀具有良好的排气性能。

杭州瓦特蒸汽疏水阀的确切型号可以根据其处理以下问题的能力来选择：

•  水锤

•  腐蚀及杂质

任何设备在设计时就应考虑避免水锤。如果一旦发生，有些类型的疏水阀的抗水锤性好于其它类型的疏水阀。

一般疏水阀总会受到携带物或管道杂质的影响，如疏水阀含有内置过滤器(如瓦特双金属式蒸汽疏水阀)，则其好处是很显然的。由于疏水阀的排放孔比较小，容易被杂质或管道焊渣堵塞，因此建议任何类型的疏水阀上游都应安装过滤器。

满足特殊工业和应用要求的蒸汽疏水阀

不同类型的蒸汽疏水阀可满足特殊工业和应用要求。如专为洁净蒸汽系统设计的不锈钢蒸汽疏水阀可由于食品、制药等工业中。

其它还有一些专为特定工艺设计的疏水阀，如FQ浮球式疏水阀专用于低压高负荷的制糖工艺。FQ其实是一种混合型的疏水阀，它有一个固定大小的孔在设备运行阶段处理稳定的高负荷，同时还有一个浮球机构在积水时工作。

杭州瓦特的蒸汽疏水阀如经正确选型、安装、维护，可以常时间无故障运行。多年前安装的疏水阀目前的工作情况仍象第一天装上去时一样好。

选型

影响蒸汽疏水阀选型的因素

蒸汽疏水阀的正确选型是非常重要的，我们不能简单地根据管道口径来决定疏水阀的口径。

需要了解以下信息正确选择疏水阀：

•  蒸汽系统最大压力

•  最大/最小压差

•  冷凝水排放温度

•  运行时冷凝水负荷

•  起机及低压时的安全系数

系统最大压力

用以确定阀体及内部件是否能满足应用要求。

最大允许压力(PMA)

选择能承受系统最大允许压力或设计压力的疏水阀。疏水阀并不是在此压力下工作，但应能承受。这就是斯派莎克疏水阀铭牌上表明的PMA(最大允许压力)与PMO(最大工作压力).

选择蒸汽疏水阀时需要同时考虑PMA和TMA。.

例如：对于1½”或2”FQ，其PMA是16bar，TMA是220ºC，而在16bar时TMO仅为120ºC，在220ºC时PMO则为13bar。

压差(P)

最大压差是指进口压力与冷凝水回收管道之间的压力最大差别。疏水阀应能在此压力下打开。

进口压力：

进口压力可能为锅炉或蒸汽主管压力或为减压站减压后的压力。

排放压力：

排放压力可能为：

•  大气压

•  低于大气压(真空)

•  高于大气压，这是由于管道摩擦、疏水阀后的管道提升或回收管道中的压力决定的。

对于关键性的设备，通过疏水阀的最大/最小压差都需知道。如疏水阀进口蒸汽压力为7bar，冷凝水直接排向大气，则压差P为7bar；冷凝水如排放至有一定压力的回收管道中，则P小一些。

最小压差是影响通过疏水阀冷凝水排量的主要因素。一般情况，如果疏水阀的P较小，排量就会减少。高压差有助于冷凝水通过疏水阀。如果压差非常小或由于某种原因导致了负压(真空)，疏水阀就会处于‘失流’状态。对于有些加热过程不允许有冷凝水集聚，以防止不均匀加热。需要提醒的是，通常在起机阶段，上游压力上升很慢，压差也比较低。

正压差有利于冷凝水的排出。选型时应考虑最差状况时的压差，尤其是对温度控制设备或疏水阀后有提升管道的情况，此时可安装浮球疏水阀/泵组合装置

冷凝水的温度

冷凝水的温度会影响其通过疏水阀的流量。冷凝水温度越低，就可有越多的冷凝水通过疏水阀。这主要是因为热的冷凝水流经疏水阀排放孔的压降产生闪蒸蒸汽，冷凝水温度越高，产生的闪蒸蒸汽越多，就有一定的阻碍作用。因此很多排量图表均标出了热的冷凝水和冷的冷凝水排量。

额定负荷

标准的蒸汽使用设备铭牌上会提供冷凝水额定排量，如果没有这些数据，也可由计算得到或进行实际测量。关于最大冷凝水负荷，不同型式的蒸汽使用设备在不同的工作阶段冷凝水量是不同的。