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徐州金方熱力設(shè)備有限公司成立于2014年,近二十年來(lái),一直堅(jiān)持科技興廠,不斷加大科技投入,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,始終瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外節(jié)能產(chǎn)品的發(fā)展方向。不斷地強(qiáng)化研發(fā)力度。經(jīng)過(guò)努力,現(xiàn)已發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全、品種繁多、高低中壓、大中小容量,幾百個(gè)品種規(guī)格,能夠滿足各種工況需求的各類(lèi)蒸汽疏水閥和凝結(jié)水回收裝置的專(zhuān)業(yè)制造廠家?,F(xiàn)就“金方”牌疏水閥作簡(jiǎn)介如下:
機(jī)械型類(lèi)
自由浮球式疏水閥
唯一的動(dòng)作零件是浮球,利用浮力原理,浮球在閥腔內(nèi)隨液面升降來(lái)開(kāi)閉閥座孔。液面上升達(dá)設(shè)計(jì)高度時(shí),浮球在浮力的作用下打開(kāi)閥座孔排水。液面下降,閥座孔口部壓力最低,離閥座口越遠(yuǎn)壓力越高,推動(dòng)漂浮在液面的浮球下沉封閉閥座孔,介質(zhì)壓力作用在浮球上,閥座孔處于液面以下形成水封,無(wú)蒸汽泄漏。
設(shè)備啟動(dòng)時(shí)進(jìn)入閥腔的冷空氣及不凝結(jié)氣體通過(guò)閥腔內(nèi)安置的排空氣閥順利排出。進(jìn)入的冷凝水使浮球產(chǎn)生浮力打開(kāi)閥座孔,冷凝水在壓差下通過(guò)出口排除。隨著冷凝水水量進(jìn)入多少,浮球相應(yīng)上下浮動(dòng),閥座孔開(kāi)啟高度隨之變化,呈現(xiàn)隨負(fù)荷變化狀態(tài)連續(xù)排放。當(dāng)蒸汽進(jìn)入,排空氣閥關(guān)閉,水位下降至低點(diǎn),浮球落座,在蒸汽壓力下浮球球面密封閥座孔,此時(shí)閥座處于水面之下,形成水封,無(wú)蒸汽泄漏,完成工作流程。
關(guān)鍵密封件浮球是用不銹鋼材質(zhì)精工制造的等壁空心全球。是經(jīng)成形、等離子焊接、研磨、精研等十幾道工序精心打造。其整體精度高,整個(gè)球面都可做為密封面使用,無(wú)集中磨損,密封可靠,等壁誤差小,承受壓力高,提高了整機(jī)使用壽命。
內(nèi)置排空氣裝置,采用哈氏合金制造的Y型排空氣閥,性能穩(wěn)定,動(dòng)作可靠,冷熱狀態(tài)空氣和不凝結(jié)氣體都可以排出,是目前國(guó)際上可靠的自動(dòng)排空氣裝置。
單閥孔和雙閥孔杠桿浮球式疏水閥
利用杠桿機(jī)構(gòu)的增幅原理,在疏水閥閥體增加不大的情況下,增大浮力矩,以提高疏水閥使用工作壓力和排水能力。杠桿疏水閥的關(guān)閥力矩是介質(zhì)作用于閥孔上的力矩和浮球的重力矩,開(kāi)閥力矩是浮球的浮力矩。
用汽設(shè)備啟動(dòng)時(shí),自動(dòng)排空氣裝置處于開(kāi)啟狀態(tài),迅速排除系統(tǒng)中的冷空氣和不凝結(jié)氣體。凝結(jié)水進(jìn)入,浮球隨水位的變化而自動(dòng)升降,帶動(dòng)杠桿調(diào)節(jié)閥座孔的開(kāi)度,連續(xù)排放凝結(jié)水。當(dāng)蒸汽和高溫凝結(jié)水進(jìn)入閥腔時(shí),閥腔內(nèi)溫度隨之升高,排空氣裝置自動(dòng)關(guān)閉。凝結(jié)水停止進(jìn)入,浮球靠重力下降,驅(qū)使杠桿帶動(dòng)閥芯關(guān)閉閥座孔。由于閥座孔在凝結(jié)水以下,形成水封,工作時(shí)無(wú)新鮮蒸汽泄漏,完成工作流程。
雙閥孔杠桿浮球式疏水閥,是為了進(jìn)一步能滿足高壓差、大排量工況而設(shè)計(jì)制造的。由于雙閥孔具有上下同軸的兩個(gè)密封副,上閥座的孔徑等于下閥芯的計(jì)算外徑,使得上下閥座上承受的介質(zhì)壓力大小相等,方向相反,處于平衡狀態(tài)。使浮球的浮力矩只克服浮球與運(yùn)動(dòng)件重力矩的差值,而不受介質(zhì)作用于閥座孔上壓力大小的影響。使疏水閥所需的開(kāi)啟力和關(guān)閉力恒定不變。這樣浮球相對(duì)體積小、重量輕,而閥座孔徑可增大,疏水閥的體積增加不多、卻工作壓差、排水量得到了提高。
單閥孔和雙閥孔杠桿浮球式疏水閥,內(nèi)置獨(dú)特的哈氏合金Y型排空氣裝置,排空氣及不凝結(jié)氣體性能好。
密封副閥座表面堆焊STL硬質(zhì)合金,在高溫下耐磨損、耐流體沖刷,密封可靠,使用壽命長(zhǎng)。
閥芯浮動(dòng)安裝在杠桿上,密封面為球面密封,可自動(dòng)定心,消除組裝允許誤差。
雙閥孔杠桿浮球式疏水閥其排量可達(dá)每小時(shí)300噸,滿足客戶特殊用汽設(shè)備的需求。
倒置桶和先導(dǎo)式倒置桶疏水閥
倒置桶式疏水閥也稱鐘形浮子式疏水閥。在初期冷車(chē)啟動(dòng)時(shí),吊桶下沉,閥座孔開(kāi)啟,冷空氣和不可凝氣體由閥座孔迅速排出。凝結(jié)水進(jìn)入閥腔并充滿至淹沒(méi)吊桶,在工作壓差下,從閥座孔迅速排出。當(dāng)蒸汽進(jìn)入時(shí),在吊桶內(nèi)形成蒸汽腔,倒置桶產(chǎn)生浮力上升帶動(dòng)杠杠驅(qū)使閥芯關(guān)閉閥座孔。使蒸汽不得泄露。倒置桶內(nèi)的蒸汽一部分散熱后凝結(jié)成水,一部分從倒置桶上部小孔(溢流孔)逸出,倒置桶失去浮力,逐漸下沉,閥芯離開(kāi)閥座,進(jìn)入開(kāi)閥狀態(tài)至下一工作流程。
先導(dǎo)倒置桶式疏水閥的工作原理類(lèi)似倒置桶,初始狀態(tài),吊桶下沉,主閥開(kāi),先導(dǎo)閥開(kāi),活塞下的反向密封關(guān)閉。進(jìn)入疏水閥的凝結(jié)水經(jīng)吊桶四周流向閥腔,由主閥孔排除,亦同時(shí)排放空氣。關(guān)閉狀態(tài),凝結(jié)水快排盡時(shí)蒸汽進(jìn)入吊桶,產(chǎn)生浮力,吊桶上浮,先導(dǎo)閥關(guān)閉,反向密封打開(kāi),活塞主閥上升,主閥關(guān)閉。小排量狀態(tài),吊桶內(nèi)蒸汽一方面不斷凝結(jié)成水,一方面不斷從吊桶上排氣小孔逸出,吊桶的浮力減小逐漸下沉,先導(dǎo)閥孔開(kāi)啟,疏水閥處于小排量狀態(tài)。大排量狀態(tài),隨著吊桶內(nèi)蒸汽的凝結(jié)和逸出,吊桶繼續(xù)下沉,活塞下的反向密封關(guān)閉,活塞主閥下端壓力下降,而上端處于介質(zhì)壓力作用下,活塞主閥下沉,主閥孔開(kāi)啟,疏水閥處于大排量狀態(tài)。
動(dòng)作可靠,間斷排水,工作狀態(tài)易于判斷;
能承受高背壓排水,蒸汽溫度壓力變化動(dòng)作不受影響;
密封置于閥腔上部,抗污物能力強(qiáng);
吊桶上部設(shè)有排空氣孔可以自動(dòng)排除空氣和不可凝氣體,無(wú)氣鎖現(xiàn)象;吊桶為敞口浮子耐壓程度高.
倒置桶先導(dǎo)式疏水閥與其他同類(lèi)疏水閥相比體積小,排量大,最高工作壓力可達(dá)17.5MPa,排量可達(dá)15t/h;
內(nèi)置止回閥的倒吊桶先導(dǎo)式疏水閥可用在過(guò)熱工況。
主、副閥芯,反向密封的密封面全部堆焊STL硬質(zhì)合金,硬度高,耐沖蝕;
倒置桶式的閥芯,先導(dǎo)倒置桶式的主閥芯及活塞下的反向密封全部采用球面密封,配對(duì)精研,密封性能好,無(wú)集中磨損,使用壽命長(zhǎng);
倒置桶式疏水閥采用鉸鏈?zhǔn)礁軛U機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),堅(jiān)固耐用,摩擦阻力小,動(dòng)作靈活可靠。
熱靜力型類(lèi)
雙金屬式蒸汽疏水閥
其感溫體是采用雙金屬。雙金屬是由受熱后膨脹程度差異較大的兩種金屬(特殊合金)薄板,在真空狀態(tài)下軋制一起而制成的,所以溫度一旦發(fā)生,熱膨脹系數(shù)大的金屬比熱膨脹系數(shù)小的金屬伸縮較大,使這種雙金屬薄板產(chǎn)生較大的彎曲。雙金屬能將溫度變化轉(zhuǎn)換成彎曲形狀變化。利用這一特性,驅(qū)使閥芯作往復(fù)移位啟閉閥座孔,達(dá)到阻汽排水的作用。
圓板形雙金屬式蒸汽疏水閥:
常溫下,圓板雙金屬片呈平展?fàn)?,雙金屬群長(zhǎng)度最小,彈簧
力將閥瓣托起,疏水閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。初始大量的空氣、低溫凝結(jié)水在工作壓差下迅速排放。閥內(nèi)凝結(jié)水溫度不斷上升,這種溫度的變化,直接被浸在凝結(jié)水中的圓板雙金屬瞬間感應(yīng),雙金屬圓板發(fā)生凹狀變形,變形量隨溫升增大,使雙金屬群長(zhǎng)度伸長(zhǎng),逐漸壓縮彈簧,促使閥瓣接近閥座。開(kāi)度縮小,減少排量。當(dāng)凝結(jié)水溫達(dá)設(shè)定溫度后,雙金屬群長(zhǎng)度進(jìn)一步伸長(zhǎng),從而關(guān)閉閥門(mén)。一旦閥內(nèi)溫度降下來(lái),雙金屬片變形量減小,彎曲力降低,逐漸恢復(fù)常溫狀態(tài),雙金屬群借助彈簧力使閥瓣離開(kāi)閥座呈開(kāi)啟狀態(tài),完成一個(gè)工作流程。
“金方牌”圓板形雙金屬片式疏水閥排水溫度可在35℃到飽
溫度之間任意調(diào)整。
排放溫度可調(diào),能有效的利用凝結(jié)水的顯熱。
閥前始終有凝結(jié)水,形成水封,故無(wú)新鮮蒸汽泄漏。
抗水擊、耐冰凍、排空氣性能好,某些場(chǎng)合可做排空閥使用。
獨(dú)特的合金半球形密封,耐沖蝕,使用壽命長(zhǎng)。
可任意方向安裝(進(jìn)出口須與流體流動(dòng)方向一致),工況下排放溫度可調(diào)。
菱形、星雙金屬片式疏水閥:
工作流程與園板雙金屬疏水閥基本相似,只不過(guò)菱形、星形雙金屬片式疏水閥,雙金屬片形狀呈菱形狀和星形狀。感溫后,由菱形狀雙金屬片的長(zhǎng)邊到短邊,星形雙金屬片的長(zhǎng)徑到短徑,隨閥內(nèi)溫度升高而逐次參與變形。關(guān)閥力為雙金屬片的熱拉力,開(kāi)閥力為介質(zhì)作用在閥孔上的靜壓力 。 采用的是反向密封。
由于采用了菱形、星形雙金屬片形狀,雙金屬的變形,由長(zhǎng)邊到短邊,由長(zhǎng)徑到短徑,感溫后逐次變形,雙金屬片的比彎曲特性曲線與飽和蒸汽特性曲線更加趨向吻合。所以大幅提高了雙金屬片式疏水閥的靈敏度,使得適應(yīng)性能增強(qiáng)。在閥的設(shè)計(jì)工作壓力范圍內(nèi)幾乎不需調(diào)節(jié)。
閥芯閥座密封面材料采用鈷鉻鎢合金加工制造。
密封方式采用半球結(jié)構(gòu),并配研制作,密封性能高,使用壽命長(zhǎng)。
熱敏元件雙金屬采用進(jìn)口材料,靈敏度高,堅(jiān)固耐用。
閥前始終有凝結(jié)水,形成水封,無(wú)新鮮蒸汽泄漏。
采用先進(jìn)倒密封結(jié)構(gòu),可防止液體倒流,起到止回作用。
排空氣性能好,抗水擊。
根據(jù)工況,可適宜調(diào)整排水溫度;
適用于蒸汽主管和過(guò)熱蒸汽管線。
波紋管式蒸汽疏水閥
該閥根據(jù)閥腔內(nèi)溫度的變化,造成波紋管內(nèi)感溫液體的汽化或冷凝。使波紋管的內(nèi)壓產(chǎn)生變化,而驅(qū)使波紋管帶動(dòng)閥芯作往復(fù)移位啟閉閥座孔,達(dá)到阻汽排水。不銹鋼波紋管堅(jiān)固耐用,半球形閥芯與不銹鋼閥座耐沖蝕,使用壽命長(zhǎng);能利用蒸汽顯熱,節(jié)能效果顯著;
閥前始終有凝結(jié)水,形成可靠水封,無(wú)蒸汽泄漏;不受震動(dòng)、蒸汽壓力波動(dòng)和水錘的影響;可任意角度安裝,排空氣性能良好(進(jìn)出口須和流體流動(dòng)方向一致);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并自帶過(guò)濾網(wǎng);特別適用于伴熱蒸汽管線,是低溫阻汽排水的環(huán)保理想疏水閥。
膜盒式蒸汽疏水閥
該閥根據(jù)閥腔溫度變化造成膜盒內(nèi)感溫液體的汽化或冷凝,膜盒的內(nèi)壓力產(chǎn)生變化,而驅(qū)使膜片帶動(dòng)閥芯作往復(fù)移位啟閉閥座孔,達(dá)到阻汽排水。該閥在極少冷凝水形成工況下都無(wú)新鮮蒸汽泄漏;
啟閉動(dòng)作靈敏、可靠。自動(dòng)排空氣性能良好,能確保加熱系統(tǒng)升溫快;
B型膜盒過(guò)冷度大、排水溫度低、無(wú)噪聲,環(huán)保節(jié)能效果顯著;
防凍性好、耐水擊、耐過(guò)熱、體積小、重量輕,可任意角度安裝(進(jìn)出口須與流體流動(dòng)方向一致);鈷鉻鎢合金閥座耐磨、耐蝕、,使用壽命長(zhǎng);高質(zhì)量,微型化結(jié)構(gòu)是儀表管線伴熱的專(zhuān)用疏水閥;適用蒸汽主管線,小型的加熱設(shè)備或伴熱管線。
熱動(dòng)力式蒸汽疏水閥
開(kāi)始通汽時(shí),空氣和凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi),通過(guò)進(jìn)口噴咀將圓盤(pán)閥片上推,從噴咀排除凝結(jié)水,然后蒸汽進(jìn)入疏水閥,由于蒸汽從圓盤(pán)閥片下面流過(guò)的速度比凝結(jié)水流過(guò)的速度大得多,圓盤(pán)閥片下面的壓力降低,在圓盤(pán)閥片上面關(guān)閉力作用下,使疏水閥關(guān)閉。在閉閥的一瞬間,變壓室的壓力幾乎與入口壓力相等,但由于圓盤(pán)閥片上方的全面積承受了該壓力,而圓盤(pán)閥片下方只承受了進(jìn)口壓力,其面積不會(huì)超過(guò)入口噴咀的面積。所以,將閥片向下壓的力大,因此關(guān)閉閥門(mén)。閉閥后,進(jìn)入變壓室的蒸汽向接觸閥蓋外側(cè)的空氣散熱,變壓室的蒸汽漸漸凝結(jié)。,壓力漸漸降低。當(dāng)壓力降低至某一幅度之后,盡管圓盤(pán)閥片承受向下壓力的受壓面積大,也不能阻止推動(dòng)圓盤(pán)閥片向上的力,于是閥片抬起,將關(guān)閥后積聚在疏水閥入口處的凝結(jié)水從出口排出。凝結(jié)水流動(dòng)的時(shí)候,凝結(jié)水的沖力將閥片沖開(kāi),凝結(jié)水全部被排除后,流入蒸汽,蒸汽對(duì)閥片的沖擊力比凝結(jié)水小得多,正如前所述,由于蒸汽流速高,使閥片下方壓力降低,從而閉閥,完成工作流程。
閥設(shè)有特殊的保溫裝置,減少空打動(dòng)作,工作質(zhì)量高;
密封面材料,采用耐高溫、耐高壓、耐磨損、耐腐蝕不銹合金鋼制造,經(jīng)久耐用,使用壽命長(zhǎng);適用于飽和蒸汽和高溫,高壓過(guò)熱蒸汽工況,使用范圍廣。內(nèi)置過(guò)濾器,維護(hù)方便。安裝方位不受限制;(出口方向須與流體方向一致。)一孔進(jìn)三孔出的設(shè)計(jì),使閥片運(yùn)動(dòng)平衡平穩(wěn),減少不均衡磨損,延長(zhǎng)疏水閥的使用壽命。設(shè)置了雙金屬環(huán)的裝置,改善了排空性能。耐水擊,抗冰凍,體積小,重量輕,安裝方便。
泵式蒸汽疏水閥
在凝結(jié)水進(jìn)口,出口均裝有止回閥。凝結(jié)水進(jìn)口A處的止回閥只能進(jìn)水,不能排水,凝結(jié)水出口B處只能向外排水、凝結(jié)水不能回流到閥內(nèi)。
正壓差工況時(shí),來(lái)自用汽設(shè)備或集水罐(管)的凝結(jié)水推開(kāi)進(jìn)口A處的止回閥流入閥腔,浮球上浮,平衡雙閥座升啟,凝結(jié)水推開(kāi)出口B處的止回閥,將凝結(jié)水排至回水管網(wǎng)。
負(fù)壓差工況時(shí),進(jìn)口及閥腔內(nèi)的壓力低于出口的背壓,閥腔內(nèi)的凝結(jié)水推不開(kāi)出口B處的止回閥,凝結(jié)水無(wú)法排出。隨著閥腔內(nèi)的凝結(jié)水位的升高,浮球上浮,雙閥座開(kāi)啟,但凝結(jié)水仍不能排出。當(dāng)浮球上升至最高位置時(shí),閥內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)的杠桿機(jī)構(gòu)打開(kāi)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)入口D,同時(shí)關(guān)閉排氣口C。閥腔內(nèi)的壓力升高,凝結(jié)水進(jìn)口A處的止回閥關(guān)閉,出口B出處的止回閥開(kāi)啟,凝結(jié)水被順利的壓出至回收管網(wǎng)。閥腔水位下降,浮球下沉,快速運(yùn)動(dòng)的杠桿機(jī)構(gòu)在關(guān)閉驅(qū)動(dòng)介質(zhì)入口D的同時(shí)開(kāi)啟排氣口C,閥腔內(nèi)壓力降低,凝結(jié)水又再次推開(kāi)進(jìn)口止回閥流入閥腔,泵式疏水閥進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。如此完成一次又一次的連續(xù)疏水(正壓差工況)和間斷泵出凝結(jié)水(負(fù)壓差工況)的雙重疏水功能。泵式疏水閥采用本公司專(zhuān)利發(fā)明技術(shù)“完全平衡式雙閥座”,其啟閉動(dòng)作平衡可靠,能保持長(zhǎng)期優(yōu)良的工作性能。
結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間少,能適應(yīng)多種安裝方式。
排放高溫凝結(jié)水時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。特殊的快速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),使動(dòng)力介質(zhì)的控制和切換穩(wěn)定可靠,效果良好。能消除水擊,防止設(shè)備損壞,提高設(shè)備安全的運(yùn)行。采用動(dòng)力介質(zhì)(如蒸汽)驅(qū)動(dòng),無(wú)需電力裝置,安裝使用方便,且安全可靠。
閥內(nèi)零部件采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng)。
設(shè)計(jì)合理,易于維修,保養(yǎng)費(fèi)用低廉。
蒸汽疏水閥的正確選型
任何形式和種類(lèi)的蒸汽疏水閥都不是萬(wàn)能的,選擇和安裝理想的蒸汽疏水閥,應(yīng)該考慮蒸汽使用設(shè)備的構(gòu)造和種類(lèi)、使用條件和使用目的,以及設(shè)備的配套和安裝情況,要使蒸汽疏水閥與這些情況相適應(yīng),在選擇疏水閥時(shí),必須對(duì)以下條件進(jìn)行具體分析和研究。
蒸汽使用設(shè)備的特性。
蒸汽疏水閥的型式(動(dòng)作特征)。
蒸汽疏水閥的容量(排放量)。
蒸汽疏水閥最高使用壓力。
蒸汽疏水閥的最高使用溫度。
常規(guī)狀態(tài)下蒸汽疏水閥的進(jìn)口壓力。
常規(guī)狀態(tài)下蒸汽疏水閥的出口壓力。
蒸汽疏水閥閥體材料。
蒸汽疏水閥的連接管徑(配管尺寸)。
蒸汽疏水閥進(jìn)出口的連接方式。
蒸汽疏水閥適應(yīng)蒸汽使用設(shè)備的型式如表:
蒸汽疏水閥的容量:
理論上講蒸汽疏水閥的容量是連續(xù)排放凝結(jié)水時(shí)的容量,幾乎所有的蒸汽疏水閥在實(shí)際工作中并不是連續(xù)排放的,必須考慮閉閥時(shí)的間歇。
蒸汽使用設(shè)備所標(biāo)明的容量是常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下每小時(shí)的平均排水量,而實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中,設(shè)備啟動(dòng)時(shí)凝結(jié)水的產(chǎn)生明顯增大。此時(shí)實(shí)際情況和理論值是有很大差別的,故引入了安全率的概念。
所謂安全率是在確定蒸汽疏水閥容量時(shí),蒸汽使用設(shè)備實(shí)際的凝結(jié)水產(chǎn)生量與所標(biāo)出容量有誤差時(shí)也能確保蒸汽疏水閥正常工作而估計(jì)的安全系數(shù)。
根據(jù)蒸汽使用設(shè)備的特性確定安全率時(shí):
蒸汽疏水閥的容量=設(shè)備的容量(凝結(jié)水產(chǎn)生量)×設(shè)備的安全率
蒸汽使用設(shè)備的容量=設(shè)備蒸汽消耗量 。
按蒸汽使用設(shè)備選擇蒸汽疏水閥容量時(shí)的安全率如表:
序號(hào) | 供熱系統(tǒng) | 使用狀況 | K |
1 | 分汽缸下部疏水 | 在各種壓力下,能進(jìn)行快速排除凝結(jié)水。 | 3 |
2 | 蒸汽主管疏水 | 每100m或控制閥前,管路拐彎,主管未端等處應(yīng)設(shè)疏水點(diǎn)。 | 3 |
3 | 支管 | 支管長(zhǎng)度≥5m處的各種控制閥的前面設(shè)疏水點(diǎn)。 | 3 |
4 | 汽水分離器 | 在汽水分離器的下部疏水 | 3 |
5 | 伴熱管 | 一般伴熱管徑DN15,≤50m處設(shè)疏水點(diǎn)。 | 2 |
6
| 暖風(fēng)機(jī) | 壓力不變時(shí) | 3 |
壓力可調(diào)時(shí):0~1kg/cm2 1~2kg/cm2 2~6kg/cm2 | 2 | ||
7 | 單路盤(pán)加熱(液體) | 快速加熱 | 3 |
不需要快速加熱 | 2 | ||
8 | 多路并聯(lián)盤(pán)管加熱(液體) |
| 2.3 |
9 | 烘干室(箱) | 采用較高壓力為PN16 壓力不變時(shí) 壓力可調(diào)時(shí) | 2.3 |
10 | 溴化鋰制冷設(shè)備蒸汽器 | 單效壓力≤1kg/cm2 雙效壓力≤10kg/cm2 | 2 |
11 | 浸在液體中的加熱盤(pán)管 | 壓力不變時(shí) | 2 |
壓力可調(diào)時(shí):≤1kg/cm2≤2kg/cm2>2kg/cm2 | 2.3 | ||
12 | 列管式熱交換器 | 壓力不變時(shí) | 3 |
壓力可調(diào)時(shí):≤1kg/cm2≤2kg/cm2>2kg/cm2 | 2.3 | ||
13 | 夾套鍋 | 必須在夾套鍋上方設(shè)排空氣閥 | 3 |
14 | 單效或多效蒸發(fā)器 | 凝結(jié)水量<20t/h >20t/h | 2.3 |
15 | 層壓機(jī) | 應(yīng)分層疏水,注意水擊 | 3 |
16 | 消毒柜 | 柜的上方設(shè)排空氣閥 | 3 |
17 | 回轉(zhuǎn)干燥圓筒 | 表面線速度V≤10≤80≤100 | 5,8,10 |
18 | 二次蒸汽罐 | 罐體直徑應(yīng)保證二次蒸汽速度V≤5m/s,且罐體上部要設(shè)排空氣閥 | 3 |
根據(jù)疏水閥特性確定安全率時(shí)
蒸汽疏水閥的容量=蒸汽使用設(shè)備的容量(冷凝水產(chǎn)生量 )×該蒸汽疏水閥的安全率。
機(jī)械型蒸汽疏水閥,可作連續(xù)排放的(例如自由浮球式疏水閥、杠桿浮球式疏水閥)安全率選擇1.5~2。間斷排放的( 例如倒置桶式疏水閥),其安全率可選2~3。
熱靜力型蒸汽疏水閥,安全率為2~3。
熱動(dòng)力型蒸汽疏水閥,安全率為3。
選用疏水閥的最高工作壓力必須接近或等于數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)壓力,大于操作壓力。
選用疏水閥的最高工作壓差要大于數(shù)據(jù)表上的最大壓差,選用疏水閥的最低工作壓差要小于使用工況中的最小壓差,選用疏水閥的背壓率要大于使用工況中的背壓率。
按數(shù)據(jù)表中的壓力,溫度對(duì)照飽和蒸汽性質(zhì)表判定是否有過(guò)熱工況。過(guò)熱工況選型時(shí),正確的方法是按數(shù)據(jù)表上的設(shè)計(jì)溫度、操作溫度、殼體材質(zhì)。公稱壓力從GB/T12224—2005《鋼制閥門(mén)一般要求》中查“壓力—溫度額定值”,檢查過(guò)熱溫度下的額定工作壓力是否能滿足數(shù)據(jù)表中設(shè)計(jì)壓力和操作壓力的要求。疏水閥性能參數(shù)中的“最高工作溫度”按GB/12250—2005《蒸汽疏水閥、術(shù)語(yǔ)、標(biāo)志、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》中的定義為:“與最高工作壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度”。它與用汽設(shè)備的過(guò)熱溫度不是同一概念。
按數(shù)據(jù)表中要求的,連接方式執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、管道壓力等級(jí)確定疏水閥連接尺寸。疏水閥的公稱壓力應(yīng)該與管道壓力等級(jí)相一致,在確保疏水閥的許用壓力滿足“壓力—溫度額定值”的前提下,疏水閥的公稱壓力才可以略低于管道壓力等級(jí),但連接尺寸必須與管道壓力等級(jí)相一致。即是選用疏水閥的公稱壓力。殼體材質(zhì)對(duì)應(yīng)的“壓力—溫度額定值”大于或等于數(shù)據(jù)表中的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度。在這種特殊情況下,選用疏水閥的標(biāo)牌、合格證上的公稱壓力按疏水閥的實(shí)際公稱壓力標(biāo)識(shí),在合格證和位號(hào)牌上增加一項(xiàng)“連接壓力等級(jí)”試驗(yàn)壓力仍按公稱壓力為1.5倍填寫(xiě)??蛻魧⑹杷y安裝在管道上打壓時(shí)請(qǐng)關(guān)閉閥前的截止閥,也就是分段作壓力試驗(yàn)。
疏水閥的公稱尺寸也就是口徑。疏水閥口徑要根據(jù)凝結(jié)水排量表來(lái)取。疏水閥的口徑要和排放管口徑一致。
凝結(jié)水排量和蒸汽疏水閥排放管口徑參數(shù)按下表:
排放管口徑(mm) | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
凝結(jié)水排量(T/h) | 0.2 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 6 | 10 | 20 | 40 | 80 | 100 |
例如:根據(jù)用戶所提供疏水閥選型的相關(guān)參數(shù)如下表
名稱 | 通徑(DN) | 連接方式 | 最高溫度 | 材質(zhì) | 排量(kg/h) | 最高壓力(Mpa) | 工作壓力(Mpa) | 最高背壓(Mpa) | 工作背壓(Mpa) |
疏水閥 | 25mm | Class300 RF | 200℃ | WCB | 300 | 1.5 | 1.1 | 0.4 | 0.2 |
根據(jù)用戶所提供的相關(guān)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)工況確定疏水閥的類(lèi)型,由于現(xiàn)場(chǎng)工況設(shè)備要求快速換熱,溫度要求很?chē)?yán)格,設(shè)備不能積存凝結(jié)水,所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況確定疏水閥的類(lèi)型為機(jī)械式自由浮球式疏水閥
根據(jù)最高溫度確定疏水閥的公稱壓力PN2.5Mpa
工作壓差(Mpa)等于工作壓力減最高背壓為0.7Mpa,此壓差為最小工作壓差。
自由浮球式疏水閥凝結(jié)水負(fù)荷選用倍率為2。
疏水閥的實(shí)際凝結(jié)水排量為設(shè)備的排量乘以安全倍率,即:300×2=600kg/h。
根據(jù)金方樣本第22頁(yè)浮球式疏水閥排量圖所示,橫坐標(biāo)壓差△P0.7垂線和縱坐標(biāo)3N16水平線的交點(diǎn)為疏水閥的排水量大于600kg/h。
則所選疏水閥型號(hào)為CS41H-25C-Ⅲ 法蘭標(biāo)準(zhǔn)為Class300Lb、DN25,殼體材質(zhì)為WCB.
蒸汽疏水閥的正確安裝
蒸汽疏水閥是排除蒸汽系統(tǒng)內(nèi)不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水的一種流體裝置,如果不充分了解流體對(duì)象—蒸汽和凝結(jié)水的特征,就會(huì)導(dǎo)致各種不良后果,蒸汽和凝結(jié)水顯著的區(qū)別是,一個(gè)是氣體,一個(gè)是液體,相態(tài)不同,二者密度不同,這兩種流體一旦在蒸汽疏水閥系統(tǒng)內(nèi)(連接管)內(nèi)共存,一般就會(huì)形成重的凝結(jié)水在下,輕的蒸汽在上。蒸汽和凝結(jié)水所擁有的熱量和流動(dòng)速率也不相同,并且蒸汽放熱之后變成凝結(jié)水,使壓力驟然降低,處于高溫高壓下的凝結(jié)水進(jìn)入某一低壓區(qū),會(huì)發(fā)生急劇再蒸發(fā)。
如果蒸汽疏水閥的配管安裝不當(dāng),在管線內(nèi),兩種不同特性的流體在一起,相互作用,就會(huì)使原有凝結(jié)水排除發(fā)生困難。有的出現(xiàn)漏汽,有的產(chǎn)生猛烈水擊。這些故障會(huì)使效率顯著降低,同時(shí)在能源上也造成極大浪費(fèi)。
蒸汽疏水閥和泵不能混為一談。蒸汽疏水閥只能靠進(jìn)出口的壓力差排出凝結(jié)水。因此,若進(jìn)出口配管的阻力大,其排水能力必然減弱。
排水點(diǎn)。蒸汽疏水閥的安裝位置,原則上應(yīng)安裝在用蒸汽設(shè)備容器最低點(diǎn)的下方,且機(jī)械型,熱動(dòng)力型蒸汽疏水閥的安裝離用汽設(shè)備距離越近越好。熱靜力型蒸汽疏水閥則需離用汽設(shè)備最低點(diǎn)下方有1~1.5m距離為好。總之,在確定排水點(diǎn)位置時(shí),一定要遵循能使凝結(jié)水自然地、順利地流入蒸汽疏水閥(或自然流下),并能順利排出疏水閥這是相當(dāng)重要的。
機(jī)械型疏水閥必須水平安裝。熱動(dòng)力型疏水閥可以任意角度上安裝。熱靜力型疏水閥原則上水平安裝,也可以垂直方向安裝。但倒密封熱靜力型疏水閥不得閥蓋向下安裝。任何蒸汽疏水閥安裝必須按閥體上表明的箭頭方向與介質(zhì)流體方向相一致。
蒸汽輸送管的設(shè)置應(yīng)沿蒸汽的流向要有1/200~1/300向下傾斜坡度。便于凝結(jié)水和蒸汽沿著同一方向流動(dòng),易于防止水擊,又便于排除凝結(jié)水。
切勿在配管中途形成彎曲和凹處。萬(wàn)一因設(shè)置地點(diǎn)和環(huán)境所限,無(wú)法避免形成滯留凝結(jié)水點(diǎn)和凹處,該處應(yīng)設(shè)置蒸汽疏水閥輸水,否則在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生水擊,非常危
從蒸汽輸送管(主蒸汽管)通過(guò)蒸汽支管向蒸汽使用設(shè)備輸送蒸汽時(shí),原則上蒸汽支管應(yīng)設(shè)置在主蒸汽管上部接口。
蒸汽輸送管上排水管的連接方法:
主蒸汽管排水點(diǎn)的設(shè)置一般以25~50m為間隔。超過(guò)50m應(yīng)增設(shè)疏水點(diǎn),易于積聚凝結(jié)水的地方,如管道末端。管道垂直向上,向下的下部、彎管底部、以及減壓閥、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、伸縮彎頭的前面,原則上都應(yīng)安裝蒸汽疏水閥。
(a) (b) (c)
a ) 支管尺寸太小,凝結(jié)水很流入。(不良)
b)支管插入主管,凝結(jié)水根本流不入疏水閥。(錯(cuò)誤)
C)設(shè)立儲(chǔ)水穴集聚冷凝水,且可沉渣,法蘭封堵頭,檢修方便。(好)
a、b) 小尺寸管與主管中心對(duì)接,主管尺寸大,下聞積水不易排出。(不良)
C ) 等徑彎頭、異徑接頭,凝結(jié)水容易自然流入疏水閥。(好)
蒸汽使用設(shè)備上蒸汽疏水閥的安裝:
其原則是:一臺(tái)用汽設(shè)備安裝一個(gè)疏水閥,這種方式稱“單
元疏水系統(tǒng)”(也叫單機(jī)疏水或單機(jī)疏水方式)。
排水點(diǎn)應(yīng)選在蒸汽容器的最底部。蒸汽疏水閥應(yīng)安裝在比排水點(diǎn)還低的位置上。并與旁通配套組裝,最好把旁通設(shè)置在上方,單機(jī)疏水各設(shè)備間正常運(yùn)行?;ゲ桓蓴_,運(yùn)轉(zhuǎn)效率高。
蒸汽使用設(shè)備上蒸汽疏水閥的安裝:(如圖)
a)缸式干燥機(jī)
1—旁通閥 2—蒸汽供給閥 3—疏水進(jìn)口閥 4—蒸汽疏水閥 5—窺閥視鏡 6—止回閥 7—集水管
b)螺旋熱交換器
1—蒸汽供給2—疏水進(jìn)口閥 3—蒸汽疏水閥閥 4—窺視器 5—止回閥 6—旁通閥
c)多管式執(zhí)交換器
1—蒸汽供給閥 2—疏水進(jìn)口閥 3—蒸汽疏水閥 4—窺視器 5—止回閥 6旁通閥
即使在單機(jī)疏水系統(tǒng)的場(chǎng)合,會(huì)有幾個(gè)蒸汽疏水閥連在一個(gè)集水管上的情況。為了防止蒸汽疏水閥的背壓過(guò)大,有必要增大集水管的尺寸以減小阻力。
在有幾個(gè)相同單元設(shè)備的場(chǎng)合,把凝結(jié)水匯集起來(lái),用一個(gè)蒸汽疏水閥進(jìn)行排放,這種方式稱“組合處理系統(tǒng)”或“組合疏水”。是一種不常用的特殊安裝方法。
設(shè)備運(yùn)行中,距疏水閥近的設(shè)備凝結(jié)水容易排除。當(dāng)B和C的凝結(jié)水還未排完時(shí),A的凝結(jié)水就已經(jīng)排完,從A設(shè)備過(guò)來(lái)的蒸汽到達(dá)蒸汽疏水閥,疏水閥關(guān)閉。A、B、C的壓力相同,B和C里的凝結(jié)水就會(huì)倒流至A。待進(jìn)入疏水閥的蒸汽冷卻凝結(jié)后,才能開(kāi)始下一次的凝結(jié)水排放過(guò)程。這種緩慢的排水形式,造成整體加熱效率的顯著降低。
當(dāng)不得不采用組合排水時(shí),應(yīng)將蒸汽供給處和疏水閥設(shè)置在中央位置,并精心設(shè)計(jì)配管,盡量彌補(bǔ)這類(lèi)系統(tǒng)的不足。
無(wú)論單機(jī)排水系統(tǒng)還是組合排水系統(tǒng),原則疏水閥必須并列安裝,絕對(duì)不允許串聯(lián)安裝。并且極力避免采用組合排水方式。
蒸汽比需要排除的凝結(jié)水先進(jìn)入蒸汽疏水閥,而使蒸汽疏水閥強(qiáng)行關(guān)閉且不能排水的現(xiàn)象,稱為“蒸汽汽鎖”。蒸汽汽鎖不是蒸汽疏水閥本身故障,而是由于蒸汽設(shè)備的特殊構(gòu)造和蒸汽疏水閥連接管的安裝不當(dāng)所造成的故障。汽鎖不僅造成凝結(jié)水不能排除和設(shè)備效率低,而且往往會(huì)并發(fā)嚴(yán)重水擊,帶來(lái)嚴(yán)重的安全問(wèn)題。
(圖1) (圖2) (圖3)
蒸汽輕,流速快,凝結(jié)水重,流速慢(圖2),凝結(jié)水與加熱管內(nèi)壁形成間隙,蒸汽快速流過(guò),先行到達(dá)疏水閥(圖3),使疏水閥強(qiáng)行關(guān)閉,加熱管下部由凝結(jié)水堵塞,形成水封,待豎管蒸汽冷凝,凝結(jié)水才能到達(dá)疏水閥進(jìn)行排出 。
防止蒸汽汽鎖的措施:
可以采用虹吸管,返水接頭的措施解鎖。
可以選用能防止蒸汽汽鎖的倒置桶式蒸汽疏水閥或內(nèi)置解鎖裝置的“金方牌”自由浮球式、杠桿浮球式疏水閥。
蒸汽疏水閥連接配管的注意事項(xiàng):
疏水閥入口管
排水點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在蒸汽使用設(shè)備的最低處,使凝結(jié)水能夠排放無(wú)遺;
排水點(diǎn)的孔徑應(yīng)等于或大于所選定容量的蒸汽疏水閥的口徑,以減少阻力;
從入口管到蒸汽疏水閥應(yīng)呈水平向下傾斜安裝,以利于凝結(jié)水自然流入疏水閥;
選用機(jī)械型疏水閥時(shí),入口管應(yīng)短且拐彎要少, 減少空氣氣堵和蒸汽汽鎖。
若選用熱靜力型蒸汽疏水閥時(shí),為確保動(dòng)作需要的溫度,需要設(shè)置長(zhǎng)度為1m的入口管作為冷卻段且不保溫。
入口管中途不得有滯留凝結(jié)水的地方。
蒸汽疏水閥的配管
疏水閥本身的配管是指旁通配管,即疏水閥旁通系統(tǒng)。其作用:設(shè)備起動(dòng)時(shí),開(kāi)旁通可以迅速排除大量凝結(jié)水和滯留空氣,從而提高熱設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率,并可防止由空氣而產(chǎn)生的氣堵。起動(dòng)時(shí),使用旁通可減輕疏水閥負(fù)荷。選擇小容量疏水閥,從而降低成本,使用旁通,便于檢修疏水閥。
疏水閥的出口管
出口管沿流體流動(dòng)方向應(yīng)水平或向下傾斜安裝,要盡量選用短而粗的管,拐彎少,且豎管要少,盡量減小阻力;
當(dāng)出口管特別長(zhǎng)時(shí),應(yīng)使用比疏水閥口徑大的配管。出口管是豎管時(shí),止回閥盡量接近疏水閥安裝;
出口管應(yīng)在集水管上部連接,集水管的尺寸比出口管尺寸要大
當(dāng)出口管向水罐和下水道排放凝結(jié)水時(shí),出口管不可伸入水面以下,如果不得不伸水面以下,應(yīng)在管的轉(zhuǎn)彎處鉆口徑1mm小孔,防止真空。
蒸汽疏水閥的防凍,防噪措施
室外部分入口管和出口管采用保溫措施;
不要把出口管設(shè)置成豎管;
對(duì)于水平安裝的機(jī)械型蒸汽疏水閥,可在其最下部設(shè)置自動(dòng)防凍閥;
選擇具備防凍功能的疏水閥;
停車(chē)時(shí)設(shè)法排空殘留于疏水閥內(nèi)的積水;
出口管安裝消聲器;
延長(zhǎng)出口管2m以上,使再蒸發(fā)蒸汽在管內(nèi)冷凝降低噪音;
使用低溫排水的熱靜力疏水閥,可在某種程度上降噪。
蒸汽疏水閥的節(jié)能潛力分析
根據(jù)國(guó)家發(fā)改委能源局供熱系統(tǒng)節(jié)能調(diào)查組的報(bào)告,全國(guó)各行業(yè)平均每個(gè)蒸噸鍋爐擁有4.57只蒸汽疏水閥。預(yù)計(jì)十一五期間新增工業(yè)鍋爐對(duì)蒸汽疏水閥需求量為36.56萬(wàn)只(蒸汽疏水閥的壽命為8000~12000小時(shí)),再加上舊鍋爐的改造需要疏水閥,由此可見(jiàn),十一五期間,工業(yè)鍋爐對(duì)蒸汽疏水閥的需求量大增,大約在400萬(wàn)只左右。
疏水閥由于制造質(zhì)量不達(dá)標(biāo),用戶選型、安裝、使用不當(dāng),以及常年失修,管理維修不善等原因造成嚴(yán)重泄漏蒸汽的估計(jì)約占30%左右,即120萬(wàn)只。在這些疏水閥中,大部分是公稱直徑為15mm~25mm。其排水孔徑為5mm,其泄漏嚴(yán)重時(shí),該閥片(瓣)已控制失靈,而且開(kāi)啟高度已超過(guò)四分之一排水孔徑,在輸送使用7kg/cm2壓力蒸汽情況下,考慮到壓力波動(dòng),阻力降以及背壓升高的影響,對(duì)其口徑5mm漏孔上的蒸汽壓差只有3kg/cm2,這時(shí)的漏氣量約為20kg/h(查“不同漏孔直徑在不同壓力下的漏氣量和燃料浪費(fèi)量”一表)。
若一年工作有效時(shí)間為3000小時(shí),每個(gè)疏水閥每年可漏蒸汽量為:20kg×3000h×10=60(t/個(gè).a)
則120萬(wàn)個(gè)疏水閥每年漏蒸汽量為
120萬(wàn)個(gè)×60(個(gè).a)=7200萬(wàn)t/a
疏水閥泄漏蒸汽,只考慮潛熱部分,因此對(duì)7kg/cm壓力的飽和蒸汽,其可計(jì)算的潛熱只有489.5(kcal/kg),由于目前工業(yè)鍋爐效率(實(shí)際運(yùn)行)只有60%,所以每噸蒸汽可折合噸算煤數(shù)為
489.5(kcal/kg)÷7000(kcal/kg)×60%=0.117(t標(biāo)煤/t蒸汽)
每個(gè)疏水閥每年泄漏蒸汽折合標(biāo)煤為:
60×0.117=7.02(r標(biāo)煤/個(gè)a)
則120萬(wàn)個(gè)蒸汽疏水閥每年泄漏蒸汽折合標(biāo)煤為:
120萬(wàn)個(gè)×7.02t標(biāo)煤/個(gè)a=842.4(萬(wàn)噸標(biāo)煤/a)若每噸標(biāo)煤按650元計(jì),每個(gè)疏水閥潛在節(jié)約燃料費(fèi)用為:
7.62×650=4563(元/個(gè)a)
則120萬(wàn)個(gè)蒸汽疏水閥具有的節(jié)約潛能為:
120萬(wàn)個(gè)×4563=54.256(億元/a)
若更新一個(gè)疏水閥平均需要投資1600元,其中疏水閥購(gòu)置費(fèi)為1000元(按DN15~DN50平均),附件產(chǎn)品購(gòu)置費(fèi)500元,(過(guò)濾器、窺視鏡、小閥門(mén)等)。安裝費(fèi)100元計(jì),則120萬(wàn)疏水閥投入資金:
120萬(wàn)個(gè)×1600元=19.2(億元/a)
投資回報(bào)期為:
1600元÷4563元=0.35(a)
以上分析可以看出,在疏水閥方面的節(jié)能潛力是相當(dāng)巨大的,只要加強(qiáng)對(duì)蒸汽疏水閥的研制和使用的管理工作,就會(huì)取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。
蒸汽的熱力學(xué)性質(zhì)
熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
在研究疏水閥之前,有必要首先仔細(xì)了解蒸汽的性質(zhì),但是,要想了解蒸汽的性質(zhì),必須熟悉包括溫度以及熱、壓力等這些技術(shù)用語(yǔ)的熱力學(xué)基礎(chǔ)知
壓力
所謂壓力是在單位面積上所承受的力。若在整個(gè)面上作用相同的壓力時(shí),把該面上所承受的全部作用力稱為全壓力,并將蒸汽的壓力稱為蒸汽壓。水的壓力稱為水壓,壓縮空氣的壓力稱為空氣壓,大氣壓力稱為大氣壓
采用米制時(shí),工業(yè)上的壓力單位是用1cm2面積上的作用力(kgf)來(lái)表示,即kgf/cm2。
大氣壓
氣壓隨氣候和地面高低而變化,海平面上的氣壓大約是760mm水銀柱,測(cè)壓以760mmHg為單位,把這個(gè)單位稱為“標(biāo)準(zhǔn)氣壓”即
一個(gè)氣壓=760mmHg=1.033kgf/cm2
Kgf/cm2這一單位取英文名稱的第一個(gè)字頭af或atm表示
水頭壓
壓力用水柱高度表示稱水頭壓。其標(biāo)準(zhǔn)氣壓用水柱測(cè)量時(shí)水柱高度約為10m,表示水頭10m或10mH2O
即10mH2O=1kgf/cm2
表壓和絕對(duì)壓力
表壓指以大氣壓為基準(zhǔn)(作為0)測(cè)量出來(lái)的壓力。絕對(duì)壓力是以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)(作為0)測(cè)量出來(lái)的壓力。
絕對(duì)壓力=表壓+大氣壓
表壓=絕對(duì)壓力-大氣壓
熱
是一種能。具有因溫差即移動(dòng),從高處向低處流動(dòng)的性質(zhì)。如果沒(méi)有溫差,熱就不能利用。
溫度
表示冷熱的程度。溫度單位主要采用米制單位攝氏度(℃)表示。即將標(biāo)準(zhǔn)氣壓下純水所結(jié)成的冰正在溶解時(shí)的溫度定為0℃(即冰點(diǎn))。將標(biāo)準(zhǔn)氣壓下,水沸騰時(shí)的溫度定位100℃(即沸點(diǎn))把他們之間等分成100份,每份即為1℃。
熱量的單位
用來(lái)測(cè)量熱的吸收和散發(fā)的單位是cal(卡)。
1cal是在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下,1g水溫度上升1℃時(shí)所需要的熱量。1g水的體積是1cm3或1cc。在工業(yè)上是用1cal的一千倍即kcal(千卡)作為熱量單位。
熱是能的一種形態(tài),所以在學(xué)術(shù)上熱量的單位就以能量的單位來(lái)表示。從實(shí)際需要出發(fā),一般廣泛使用kcal。
比熱容(比熱)
把1kg的水溫度升高1℃所需要的熱量作為標(biāo)準(zhǔn)1,稱為水的“比熱容”,其單位用“kcal/kg℃”表示,即水的比熱容為1kcal/kg℃。物質(zhì)的比熱容也就是1kg的物質(zhì)升高1℃所需熱量,用kcal所表示的數(shù)值。
總之,比熱容是表示物質(zhì)溫度上升的標(biāo)準(zhǔn),一定重量的各種物質(zhì)增加同樣的熱量,比熱容越小的物質(zhì),溫升越高,相反,比熱容越大,溫升越小。
例如:計(jì)算溫度為20℃的水1t升高到100℃時(shí)需要的熱量(水的比熱容為1kcal/kg.℃)。
公式:Q=G·C (T2-T1)
式中:Q—所需熱量 kcal
G—物質(zhì)的重量(kg)
C—比熱容 kcal/kg.℃
(T2-T1)—升降溫差
Q=1000×1×(100-20)=80000(kcal)
氣體在一定壓力時(shí)的比熱容稱為“定壓比熱容”用Cp表示。在一定容積內(nèi)的比熱容稱為定容比熱容,用Cv表示,而定壓比熱容比定容比熱容要大。
熱膨脹
線性膨脹(固體的熱膨脹)
線膨脹率=溫度變化后的伸長(zhǎng)量÷原長(zhǎng)度×溫度變化
各種固體的線膨脹率
物質(zhì)名稱 | 線膨脹率 |
鐵 | 0.000012 |
銅 | 0.000017 |
玻璃 | 0.000009 |
混凝土 | 0.00001~0.000014 |
彈性橡膠 | 0.000077 |
冰 | 0.0000507 |
體積膨脹(液體的熱膨脹)
各種液體的體積膨脹率
物質(zhì)名稱 | 體積膨脹率 |
乙醇 | 0.00112 |
氯化納(21%水溶液) | 0.000414 |
水銀 | 0.00018 |
石油 | 0.00092~0.00109 |
硫酸(11%水溶液) | 0.00039 |
5~10℃ | 0.000053 |
10~20℃ | 0.00015 |
水 20~40℃ | 0.0003 |
40~60℃ | 0.00046 |
60~80℃ | 0.00059 |
水的膨脹:水在4℃時(shí)的密度最大、體積最小,隨著溫度的升高,體積膨脹,然而,隨溫度變化其膨脹率是不固定的。如果把水從0℃加熱到100℃其體積大約增加44/1000。這種膨脹方式,是水特有性質(zhì),水結(jié)冰時(shí),其體積比液態(tài)時(shí)大約增加9%。
體積膨脹(氣體的熱膨脹)
氣體體積膨脹率與氣體種類(lèi)無(wú)關(guān),如果氣體的壓力不變,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,溫度每上升1℃,氣體的體積,即所謂氣體的標(biāo)準(zhǔn)體積(即在760mmHg的標(biāo)準(zhǔn)氣壓,0℃狀態(tài)下氣體體積1m3標(biāo)準(zhǔn)體積用Nm3表示)的膨脹量為1/273×(0.00367)這就是查理定律。
蒸汽的體積是用1kg的蒸汽所占有的體(m3)來(lái)表示。稱為比容(或比體積) 比容的單位用m3/kg表示。因此,用該蒸汽所處狀態(tài)下的比容乘以蒸汽的質(zhì)量(kg),就可以求出某一質(zhì)量的蒸汽的總?cè)莘e。
熱和功
功=力×力作用方向上移動(dòng)的距離
力用kgf表示,移動(dòng)距離用m表示,則功的單位是kgfm
如果將427kgfm的功變成熱,就可以產(chǎn)生1kcal的熱量,這種功變成熱的比率稱為“功的熱當(dāng)量”。
功的熱當(dāng)量=1/427kcal/kgfm
相反熱也可以轉(zhuǎn)變成功,1kcal的熱量可以轉(zhuǎn)變成427kgfm的功,稱為熱的功當(dāng)量。
熱的功當(dāng)量=427kgfm/kcal
在電力方面功和熱量的關(guān)系如下:
1kw.h=860kcal
傳熱
傳導(dǎo)方式傳熱(熱傳導(dǎo))
沒(méi)有任何物質(zhì)移動(dòng),僅有熱在其中傳導(dǎo)的現(xiàn)象稱為熱傳導(dǎo)或傳導(dǎo)。表示物質(zhì)導(dǎo)熱程度使用熱導(dǎo)率這一術(shù)語(yǔ)。物質(zhì)內(nèi)部熱傳導(dǎo)時(shí),由高溫向低溫進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移的比率,是在溫差1℃時(shí),1h內(nèi)1m2的斷面上長(zhǎng)1m的距離所傳導(dǎo)的熱量kcal,其單位用kcal/mh℃表示。
對(duì)流方式傳熱(熱對(duì)流)
固體表面與流體或氣體之類(lèi)的流體之間所進(jìn)行的熱的移動(dòng)稱為熱傳遞(表面熱傳遞),熱傳遞的傳熱量比率稱為“傳熱系數(shù)”,其單位用kcal/cm2.h.℃表示。
熱輻射方式傳熱
與中間物質(zhì)無(wú)關(guān),在隔離空間的兩物體中進(jìn)行熱的移動(dòng)稱為“熱輻射”。相對(duì)的兩物體,由于交換輻射熱的結(jié)果,高溫物體向低溫物體輻射熱量的大小,分別與各物體絕對(duì)溫度的4次方之差成正比。
蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)
-40℃的冰,共計(jì)增加750kcal的熱量,就會(huì)變成130℃的過(guò)熱蒸汽,加熱過(guò)程中,0℃時(shí)稱為“融點(diǎn)”(同一物質(zhì)的固相與液相共存處于平衡狀態(tài)時(shí)的溫度)。100℃時(shí)稱為沸點(diǎn)(蒸汽氣化溫度)。
相反,130℃的過(guò)熱蒸汽放出11kcal/kg熱量稱為100℃的飽和蒸汽。在保持蒸汽的狀態(tài)下,溫度降低了30℃,這時(shí)放出的熱為顯熱。100℃的飽和蒸汽放出539kcal/kg熱量,溫度仍然保持在100℃,但蒸汽變成“凝結(jié)水”。在這種飽和蒸汽凝結(jié)成水的過(guò)程中,其飽和蒸汽稱為“凝結(jié)水蒸汽”凝結(jié)水稱為“回水”或“凝結(jié)水”。其中放出的熱量稱為潛熱。這時(shí)蒸汽凝結(jié)變成凝結(jié)水,所消耗的熱是冷凝熱,在釋放冷凝熱過(guò)程中,100℃稱為“凝聚點(diǎn)”。水的溫度連續(xù)下降,這時(shí)放出的熱稱為顯熱。當(dāng)釋放出100kcal/kg熱量時(shí),變成0℃的水。0℃的凝結(jié)水再進(jìn)一步散熱后,其溫度仍保持0℃,而水則逐漸凍結(jié)(凝固)放出80kcal/kg的凝固潛熱,水全部變成冰,再進(jìn)一步放出20kcal/kg的熱量,則冰由0℃降―40℃,這時(shí)放出的熱量是顯熱。
蒸汽的種類(lèi)及性質(zhì)
飽和蒸汽
飽和壓力下,與飽和溫度相對(duì)應(yīng)的蒸汽為飽和蒸汽。
密封容器中的飽和水,如果從外部加熱,水將會(huì)持續(xù)蒸發(fā)而逐漸減少,最終全部消失,這時(shí)的蒸汽是濕飽和蒸汽。若再連續(xù)加熱,蒸汽中的霧狀水分也會(huì)全部蒸發(fā),成為不含水分的蒸汽,稱為干飽和蒸汽。濕飽和蒸汽,和干飽和蒸汽合稱為“飽和蒸汽”。
濕飽和蒸汽可以看成是干飽和蒸汽與水分(水珠)的混合物,表示這種水分含有多少的混合率,用“干度”表示(干燥度)。這一術(shù)語(yǔ),是X(kg)干蒸汽,若水分是(1―X)kg,這時(shí)X值稱為干度,把(1-X)kg稱為濕度。
飽和蒸汽隨熱焓的增加,其干度也成比例地提高。相反,熱焓減少,干度也就減小。而蒸汽中的水分也就增加,蒸汽易凝縮形成凝結(jié)水。所以使用飽和蒸汽作為動(dòng)力源是不適當(dāng)?shù)模?/p>
一定壓力下的飽和水一旦到達(dá)低壓區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生蒸汽,稱為再蒸發(fā)蒸汽(閃蒸汽),再蒸發(fā)蒸汽量可按下式計(jì)算:
Qⅰ= (ⅰ1-ⅰ2)/r
式中: Qⅰ—再蒸發(fā)蒸汽量(kg)
ⅰ1—再蒸發(fā)前飽和水的熱焓 (kcal/kg)
ⅰ2—再蒸發(fā)后的飽和水的熱焓(kcal/kg)
r—與出口壓力相對(duì)應(yīng)的潛熱(kcal/kg)
可以把體積大的蒸汽以體積小的水的形式取出。使蒸汽以凝積水的形式進(jìn)行貯存,蒸汽貯熱器就是利用這一性質(zhì)的設(shè)備。.
過(guò)熱蒸汽
當(dāng)在進(jìn)一步對(duì)飽和蒸汽加熱時(shí),溫度則升高,這種比干飽和蒸汽溫度高的蒸汽稱為“過(guò)熱蒸汽”;
過(guò)熱蒸汽的壓力與溫度之間無(wú)任何關(guān)系,只要加熱多少不限,就能提高溫度,因此壓力一定的場(chǎng)合,其過(guò)熱蒸汽的溫度卻不相同;
在蒸汽輸送管和汽輪機(jī)等蒸汽原動(dòng)機(jī)內(nèi),即使溫度下降,也不會(huì)產(chǎn)生蒸汽凝結(jié)(顯熱)產(chǎn)生凝結(jié)水,可防止產(chǎn)生水擊;
由于不容易產(chǎn)生凝結(jié)水,也就難以增加蒸汽原動(dòng)機(jī)內(nèi)的摩擦阻力,使蒸汽流通變得平穩(wěn)順利,減輕因凝結(jié)水而造成的內(nèi)部腐蝕現(xiàn)象;
具有熱量多,容積大的特點(diǎn),可提高功率,減少消耗;
即便是過(guò)熱度提高,但提高的溫度和所具有的熱量不是成比例增大,所以作為加熱源使用價(jià)值不大;而且過(guò)熱蒸汽的取得成本較大。
蒸汽作為熱載體使用的理由
常溫下是液體(水),加熱后容易變成氣體(蒸汽);
比熱容大,蒸發(fā)熱(潛熱)也大;
傳熱特性好,凝結(jié)后的體積顯著減少;
隨壓力升高,溫度也升高;
無(wú)腐蝕性,對(duì)人體無(wú)害;
化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)著火的危險(xiǎn);
價(jià)格低,容易大量產(chǎn)生;
便于運(yùn)輸、貯存和控制。
蒸汽疏水閥的主要名詞術(shù)語(yǔ):
最高允許壓力(Mpa): 在給定溫度下疏水閥殼體能夠承受的最高壓力。
工作壓力(Mpa) : 再工作條件下疏水閥進(jìn)口端壓力。
最高工作壓力(Mpa): 在正確工作條件,疏水閥進(jìn)口端的最高壓力,它由制造廠給定。
最低工作壓力(Mpa): 在正確工作條件下,疏水閥進(jìn)口端最低工作壓力。
工作背壓(Mpa): 在工作條件下,疏水閥出口端的壓力。
最高工作背壓(Mpa): 在最高工作壓力下,能正確動(dòng)作時(shí),疏水閥出口端最高壓力
背壓率 (%): 工作背壓與工作壓力的百分比。
最高背壓率 (%): 最高工作背壓與最高工作壓力的百分比。
工作壓差(Mpa): 工作壓力與工作背壓的差值。
最大壓差(Mpa): 工作壓力與工作背壓的最大差值。
最小壓差(Mpa): 工作壓力與工作背壓的最小差值。
工作溫度 (℃): 工作條件下,疏水閥進(jìn)口端的溫度。
最高工作溫度(℃): 最高工作壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度。
最高允許溫度(℃): 在給定壓力下,疏水閥殼體能夠持久承受的最高溫度。
開(kāi)發(fā)溫度(℃): 在排水溫度實(shí)驗(yàn)時(shí),疏水閥開(kāi)啟時(shí)的進(jìn)口溫度。
關(guān)閥溫度(℃): 在排水實(shí)驗(yàn)時(shí),疏水閥關(guān)閉時(shí)的進(jìn)口溫度。
排水溫度(℃): 疏水閥能夠連續(xù)排放熱凝結(jié)水的溫度。
最高排水溫度(℃): 在最高工作壓力下,疏水閥能夠連續(xù)排放熱凝結(jié)水的最高溫度。
過(guò)冷度(℃): 凝結(jié)水溫度與相應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對(duì)值。
開(kāi)閥過(guò)冷度(℃): 開(kāi)閥溫度與相對(duì)應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對(duì)值。
關(guān)閥過(guò)冷度(℃): 關(guān)閥溫度與相對(duì)應(yīng)壓力下飽和溫度之差的絕對(duì)值。
最大過(guò)冷度(℃): 開(kāi)閥過(guò)冷度中的最大值。
最低過(guò)冷度(℃): 關(guān)閥過(guò)冷度中的最大值。
冷凝結(jié)水排量(kg/h): 在給定壓差和20℃條件下疏水閥一小時(shí)內(nèi)能排出凝結(jié)水的最大重量。
熱凝結(jié)水排量(kg/h): 在給定壓差和溫度下疏水閥一小時(shí)內(nèi)能排出凝結(jié)水的最大重量。
漏汽量(kg/h): 單位時(shí)間內(nèi)疏水閥漏出新鮮蒸汽量。
無(wú)負(fù)荷漏汽量(kg/h): 疏水閥前處于完全飽和蒸汽條件下的漏氣量。
有負(fù)荷漏氣量(kg/h): 在給定負(fù)荷率下,蒸汽疏水閥的漏氣量。
無(wú)負(fù)荷漏氣率(%): 無(wú)負(fù)荷漏氣量與相應(yīng)壓力下最大熱凝結(jié)水排量的百分比。
有負(fù)荷漏氣率(%): 有負(fù)荷漏氣量與試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)實(shí)際熱凝結(jié)水排量百分比。
負(fù)荷率(%): 實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)的實(shí)際熱凝結(jié)水排量與試驗(yàn)壓力下最大凝結(jié)水排量的百分比。
PN與Class的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
SH標(biāo)準(zhǔn)的PN與ASME B16.5的CLASS對(duì)照(沒(méi)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系)如下表:
PN / Mpa | Class / Psi |
| PN / Mpa | Class / Psi |
1.6 、2.0 | 150 | 15.0 | 900 | |
2.5 、4.0 、5.0 | 300 | 26.0①(25.0) | 1500 | |
6.3、6.8 | 400 | 42.0 | 2500 | |
11.0①(10) | 600 |
|
|
注:①為區(qū)分歐洲體系與美洲體系的壓力等級(jí),ISO 7005-1(92)將原美洲體系中的600#、1500#的SI制壓力等級(jí)更改為11.0和26.0。1992年以前一般稱10.0和25.0Mpa.
日本K級(jí)與CLASS磅級(jí)大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表:
PN | 5K 10K | 16K 20K 30K | 40K 63K | Kg/cm2 |
Class | 150 | 300 | 600 | Psi |
產(chǎn)品耗材代號(hào)對(duì)照表:
密封材料 | 代號(hào) | 密封材料 | 代號(hào) | 閥體材料 | 代號(hào) | 閥體材料 | 代號(hào) |
銅合金 | T | 尼龍塑料 | N | 灰鑄鐵 | Z | 碳鋼 | C |
硬質(zhì)合金 | Y | 氟塑料 | F | 可鍛鑄鐵 | K | 鉻鉬鋼 | I |
錫基軸承合金 | B | 橡膠 | X | 球墨鑄鐵 | Q | 18—8系不銹鋼 | P |
合金鋼 | H | 搪瓷 | C | 銅及銅合金 | T | MO2Ti | R |
滲氮鋼 | D |
|
| 鉻鉬釩鋼 | V |
|
|
疏水閥產(chǎn)品型號(hào)編制:
主要物質(zhì)的熱導(dǎo)率(常溫)[單位:KJ/(m·k)]
物質(zhì) | 熱導(dǎo)率 | 物質(zhì) | 熱導(dǎo)率 | 物質(zhì) | 熱導(dǎo)率 |
鋁 | 175 | 玻璃 | 0.5~0.8 | 冰 | 1.5 |
鉛 | 30 | 混凝土 | 0.6~1.2 | 水銀 | 6.5 |
鐵 | 40~50 | 磚 | 0.4~0.8 | 水 | 0.51 |
金 | 265 | 砂 | 1.3~2.1 | 灑精 | 0.51~0.2 |
銀 | 360 | 陶器 | 0.9 | 石油 | 0.1~0.11 |
銅 | 300~340 | 煤 | 0.14 | 空氣 | 0.02 |
青銅 | 35~55 | 石棉 | .15~0.18 | 碳酸氣 | 0.013 |
鎳 | 50 | 鍋垢 | 1~3 | 一氧化碳 | 0.02 |
空氣混合率和蒸汽溫度的關(guān)系(單位:℃)
空氣混合率 (%,體積分?jǐn)?shù)) | 壓力/Mpa | |||
| 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
0 | 119.6 | 132.9 | 151.1 | 174.5 |
10 | 116.3 | 129.3 | 147.2 | 169.6 |
20 | 112.7 | 125.5 | 142.9 | 165.3 |
40 | 104.3 | 116.3 | 132.9 | 154.0 |
GB/T 22654—2008
附錄A
(資料性附錄)
蒸汽疏水閥訂貨合同數(shù)據(jù)表
蒸汽疏水閥訂貨合同數(shù)據(jù)表見(jiàn)表A.1。
表A.1
1 | 安裝位號(hào) |
| ||||||
2 | 安裝位置 |
| ||||||
3 | 需要數(shù)量 |
| ||||||
4 | 使用場(chǎng)合 | 加熱設(shè)備 |
| |||||
5 | 蒸汽主管線 |
| ||||||
6 | 伴熱管線 |
| ||||||
7 |
|
| ||||||
8 | 工藝數(shù)據(jù) | 操作流量 | Kg/h |
| ||||
9 | 安全系數(shù) |
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| |||||
10 | 連續(xù)流量 |
|
| |||||
11 | 進(jìn)口壓力 | 最大 | Mpa |
| ||||
12 | 正常 | Mpa |
| |||||
13 | 最小 | Mpa |
| |||||
14 | 出口壓力 | 最大 | Mpa |
| ||||
15 | 正常 | Mpa |
| |||||
16 | 最小 | Mpa |
| |||||
17 | 壓差 | 最大 | Mpa |
| ||||
18 | 正常 | Mpa |
| |||||
19 | 最小 | Mpa |
| |||||
20 | 操作溫度 | ℃ |
| |||||
21 | 設(shè)計(jì)壓力 | Mpa |
| |||||
22 | 設(shè)計(jì)溫度 | ℃ |
| |||||
23 | 試驗(yàn)壓力 | Mpa |
| |||||
24 |
|
|
| |||||
25 | 疏水閥數(shù)據(jù) | 類(lèi)型 |
|
| ||||
26 | 型號(hào) |
|
| |||||
27 | 規(guī)格 | mm |
| |||||
28 | 內(nèi)裝過(guò)濾器 |
|
| |||||
29 | 內(nèi)置止回閥 |
|
| |||||
30 |
|
|
| |||||
31 | 結(jié)構(gòu)材料 | 殼體 |
| |||||
32 | 內(nèi)件 |
| ||||||
33 | 結(jié)構(gòu)材料 | 閥芯 |
| |||||
34 | 過(guò)濾網(wǎng) |
| ||||||
35 | 連接 | 尺寸/mm | 壓力等級(jí) | 法蘭密封面形式 | ||||
36 | 凝結(jié)水進(jìn)口 |
|
|
| ||||
37 | 凝結(jié)水出口 |
|
|
| ||||
38 | 平衡線 |
|
|
| ||||
39 | 蒸汽 |
|
|
| ||||
40 | 連接形式 |
|
|
| ||||
41 | 安裝方式 |
|
|
| ||||
42 |
|
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| ||||
備注: |
上一條:沒(méi)有了
下一條:蒸汽疏水器技術(shù)應(yīng)用 |
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