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機(jī)械式蒸汽疏水閥的工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
機(jī)械型蒸汽疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的密度差原理研制的。作為蒸汽疏水閥內(nèi)的流體介質(zhì)——蒸汽與凝結(jié)水,由于氣體和液體的密度相差很大,其浮力也大不一樣。通過(guò)這一原理,使浮子動(dòng)作來(lái)啟閉閥門(mén),這種具有排除凝結(jié)水結(jié)構(gòu)的閥門(mén)即為機(jī)械型疏水閥。機(jī)械型蒸汽疏水閥,其動(dòng)作原理是基于流體浮力的純力學(xué)原理。其容量是根據(jù)蒸汽壓力(動(dòng)作壓力)和閥口面積來(lái)確定的。該型疏水閥噪聲小,凝結(jié)水排除快,外形較其他類(lèi)型的疏水閥要大,需水平安裝, 適用于大排水量。閥的允許背壓度不低于80%。
(1)杠桿浮球式
杠桿浮球式疏水式閥(圖12-6)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 靈敏度稍低,連續(xù)排水,漏汽量小。分為具有自動(dòng)排氣功能和不具有自動(dòng)排氣功能兩種,當(dāng)選用不具有自動(dòng)排氣功能的杠桿浮球式疏水閥時(shí),需選用附加熱靜力型排氣閥或設(shè)置手動(dòng)放空閥,能適應(yīng)負(fù)荷的變化, 可自動(dòng)調(diào)節(jié)排水量,但抗水擊和抗污垢能力差。
凝結(jié)水未流入閥體之前,浮球及杠桿的重量,途過(guò)杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)使排出孔關(guān)閉,在幵始運(yùn)行需排放管路中的空氣時(shí),要有附加排氣裝置,一般采用波紋管式或熱膨脹雙金屬片式自動(dòng)排氣閥,當(dāng)凝結(jié)水流人后,隨著水位的上升,浮球受到的浮力逐漸增加,使截止闊開(kāi)啟,排出凝結(jié)水。當(dāng)凝結(jié)水流出后,浮球和杠桿受到重力作用將閥孔關(guān)閉。
Gestra公司生產(chǎn)的UNA39型杠桿浮球式疏水閥(圖12-7)用于排出高壓系統(tǒng)中的廢水,反裝時(shí)可以排出水路管線系統(tǒng)中的氣體。鍛造合金閥體和不銹鋼內(nèi)件,zui高使用溫度可達(dá)400°C,運(yùn)行不受背壓影響,帶有手動(dòng)排污旋塞及手動(dòng)排氣閥,硬化合金鋼的閥芯和閥座可以保證更長(zhǎng)的使用壽命??稍诰€更換內(nèi)件,維護(hù)不會(huì)影響管路的運(yùn)行。
斯派莎克公司生產(chǎn)的FTC32型浮球式疏水閥 (圖12-8)采用碳鋼閥體,帶有*防汽鎖結(jié)構(gòu),適用于所有的過(guò)程控制系統(tǒng),即使在壓力波動(dòng)很大或者高負(fù)載的情況下,仍然能夠迅速排除凝結(jié)水。
(2)自由浮球式
自由浮球式疏水閥(圖12-9)的活動(dòng)部件是一只空心的不銹鋼球,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靈敏度高,能連續(xù)排水,漏汽量小。分為具有自動(dòng)排氣功能與不具有自動(dòng)排氣功能的兩種,當(dāng)選用后者時(shí),需選用附加熱靜力型排氣閥或設(shè)置手動(dòng)放空閥。zui大工作壓力為9. OMPa,背壓率大于85%,抗水擊、抗污垢能力差,動(dòng)作遲緩,但有規(guī)律,性能穩(wěn)定、可靠。內(nèi)部只有一個(gè)活動(dòng)部件(精細(xì)研磨的不銹鋼空心浮球),既是浮子又是啟閉件,無(wú)易損零件,使用壽命很長(zhǎng)。自由浮球式疏水閥的閥座總處于液位以下,形成水封, 無(wú)蒸汽泄漏,節(jié)能效果好。zui小工作壓力O.OlMPa, 從(X OlMPa至zui高使用壓力范圍之內(nèi)不受溫度和工作壓力波動(dòng)的影響,連續(xù)排水。能排飽和溫度凝結(jié)水,zui小過(guò)冷度為0°C,加熱設(shè)備里不存水,能使加熱設(shè)備達(dá)到*換熱效率,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥之一、
自由浮球式疏水閥是利用浮力原理,使浮球隨體腔內(nèi)的凝結(jié)水液面的升降而升降,從而打開(kāi)和關(guān)閉閥座上的排水嘴,起到排水阻汽的作用。疏水閥內(nèi)部帶有Y系列自動(dòng)排空氣裝置,非常靈敏,能自動(dòng)排空氣,工作質(zhì)量高。設(shè)備剛啟動(dòng)工作時(shí),管道內(nèi)的空氣 經(jīng)過(guò)Y系列自動(dòng)排空氣裝置排出,低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),凝結(jié)水的液位上升,浮球上升,閥門(mén)開(kāi)啟,凝結(jié)水迅速排出,在排水過(guò)程中,當(dāng)液面下降時(shí),由于體腔內(nèi)液體壓力分布不均勻,而排水嘴處的壓力zui低,離排水嘴越遠(yuǎn)壓力越高,使漂浮在液面的 浮球受到不均衡的力,推動(dòng)浮球向排水嘴浮動(dòng),直到浮球*封閉排水嘴孔后,閥體底部的凸臺(tái)也同時(shí)將浮球托住,浮球不能繼續(xù)下降,這時(shí)疏水閥關(guān)閉,停止排出凝結(jié)水,并且阻止蒸汽逸出。蒸汽很快進(jìn)入設(shè)備,設(shè)備迅速升溫,Y系列自動(dòng)排空氣裝置的感溫液體膨脹,自動(dòng)排空氣裝置關(guān)閉。疏水閥開(kāi)始正常工作,浮球隨凝結(jié)水液位升降,阻汽排水。
日本TLV公司生產(chǎn)的J10型浮球動(dòng)力式蒸汽疏水閥(圖12-10)耐高壓,可在線維護(hù),大排量,適用于大型工藝熱交換設(shè)備。并具有如下特點(diǎn)。
①自由浮球先導(dǎo)機(jī)構(gòu)確保不會(huì)發(fā)生冷凝水積存。
②滑閥啟閉平穩(wěn)、有效排放大量的冷凝水。
③“蒸汽墊”設(shè)計(jì)可避免主閥直接撞擊閥座。
④可在線完成疏水閥內(nèi)所有內(nèi)件的維護(hù)和更換。
⑤無(wú)須任何調(diào)節(jié)即可滿足各種壓力范圍內(nèi)的使用。
⑥內(nèi)置排氣閥、無(wú)“蒸汽鎖”或“空氣鎖”。
(3)倒吊浮桶式
倒吊浮桶式(鐘形浮子式)疏水閥(圖12-11) 間歇排放凝結(jié)水,漏汽率為2%?3%,可排空氣, 額定工作壓力范圍小于1. 6MPa,使用條件可以自動(dòng)適應(yīng)。允許背壓度為80%,但進(jìn)出口壓差不能小于0.05MPa。動(dòng)作遲緩,有規(guī)律性,性能穩(wěn)定、可靠。 工作壓力必須與浮筒的體積、重量相適應(yīng),閥結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,閥座及銷(xiāo)釘尖易磨損,使用前應(yīng)充水。
當(dāng)裝置剛啟動(dòng)時(shí),管道內(nèi)的空氣和低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),倒吊桶靠自身重量下墜,倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥芯開(kāi)啟閥門(mén),空氣和低溫凝結(jié)水迅速排出。 當(dāng)蒸汽進(jìn)入倒吊桶內(nèi),倒吊桶的蒸汽產(chǎn)生向上浮力, 倒吊桶上升連接杠桿帶動(dòng)閥芯關(guān)閉閥門(mén)。倒吊桶上開(kāi)有一小孔,當(dāng)一部分蒸汽從小孔排出,另一部分蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉, 倒吊桶連接杠桿帶動(dòng)閥芯開(kāi)啟閥門(mén),循環(huán)工作,間斷排水。
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