
疏水阀是一种自动阀门,只排出积存在蒸汽管道或蒸汽使用设备中的凝结水(复水)和空气,而不让蒸汽逸出。代表性的形式有热动力式(圆盘式)、浮球式、倒吊桶式(浮桶式)三种,选型的基本要点是将”动作原理”与”压力、流量、安装环境等条件”相互对照。小型轻量、易于操作的圆盘式,连续排放、耐温度变化的浮球式,间歇排放、耐久性优异的浮桶式,各自擅长的用途各不相同。本文将梳理各种形式的工作原理以及按用途的选用方法。
本文要点
- 三种形式在排放方式(间歇/连续)和动作原理上各不相同,不存在万能的单一种类。
- 主蒸汽管道采用圆盘式,设备的工艺用途采用浮球式,这种”根据条件进行选型”是基本原则。
- 只要掌握压力、最大/最小流量、安装环境,选型精度就会提高。对于难以判断的地方,尽早确认较为稳妥。
三种形式的工作原理与特点
圆盘式(热动力式)
采用单片薄阀体(圆盘)进行开闭的结构,具有小型轻量、耐高压的特点。其动作原理并非简单的”依靠压力差上下运动”。当凝结水流入时,圆盘被顶起而排出;当高温凝结水或蒸汽通过时,流速升高使圆盘下表面的压力下降,同时产生的二次蒸汽(闪蒸蒸汽)积存在圆盘上方的压力室中,从上方施压将阀门关闭。为了辅助冷态启动时的初期排放,也有机型同时采用随温度动作的双金属片。
需要注意的是室外安装。当圆盘上方的压力室冷却后,内部的闪蒸蒸汽会较快凝结而使阀门开启,容易发生蒸汽泄漏。不仅是寒冷的外界空气和风雨,在日照导致温度大幅变化的场所、以及被雨雪急速冷却的场所,动作也容易变得不稳定。在室外应考虑使用保温罩、注意安装朝向以及做好防雨淋措施。
浮球式
随凝结水水位联动,浮球(浮子)上下运动以开闭阀门的方式。由于根据水位连续排放,因此适合凝结水量和压力变动较大的工艺用途(换热器、空调盘管、干燥机等)。其优点是不易因温度下降导致凝结水积存,容易保持设备的传热效率。
启动时等积存的空气(气体)的排放也很重要,但多数浮球式疏水阀内置有排气机构。因此,与其认为”浮球式需要另外排气”,不如在选型时确认所内置排气阀的有无及能力更为实际。
浮桶式
依靠朝上或朝下的浮桶的浮沉来开闭阀门,间歇性地排放凝结水的方式。结构坚固、耐久性优异,据称对水锤和污垢较多的环境也相对较强。另一方面,由于依靠在内部保持水来动作,当蒸汽压力骤降时,桶内的水可能会损失而导致蒸汽泄漏,因此在压力变动较大的系统中需要注意。
按用途的选用方法与选型的判断依据
选择哪种形式
作为一般的参考标准,主蒸汽管道的末端或分支的凝结水排放多采用小型且易于应对高压的圆盘式;传热量变动较大的工艺设备多采用连续排放的浮球式;预计存在污垢或冲击的严苛环境多采用浮桶式。不过,即使是相同用途,最佳方案也会随压力条件而改变,因此重要的是不要仅凭形式名称来决定,而要与条件相对照。
用数值把握条件
左右选型精度的因素有:使用压力(最高、最低)、凝结水的最大流量和最小流量、启动时与稳态时的差异、安装环境(室内外、冻结、振动)。特别是在低压差的启动时或停止时凝结水难以排放的系统中,也有一种选择是考虑采用即使在低压差下也能辅助排放的辅助型疏水阀(带辅助排放功能的疏水阀)。凝结水滞留会成为传热不良和水锤的诱因之一,因此请不要忽视最小流量一侧的条件。
为了不因”只图便宜”而反复更换
价格便宜的疏水阀并非不好。容易出问题的是:由于选型不符合压力、流量、安装环境等条件,结果因蒸汽泄漏或早期故障而反复更换、反复损失蒸汽的情况。如果不仅考虑初期费用,还把蒸汽泄漏造成的能量损失和维护的工时也一并考虑进去,那么选择符合条件的形式,最终反而有助于降低成本。
常见问题
Q1. 听说圆盘式容易发生蒸汽泄漏,是真的吗
A1. 在室外或被急速冷却的环境中,当压力室冷却后确实有容易开启的倾向。多数情况通过保温或重新审视安装条件即可改善,不能一概而论地说这是该形式的缺点。
Q2. 浮球式需要另外加装排气阀吗
A2. 多数机型内置有排气阀。请首先确认所选疏水阀内置排气阀的有无及能力。
Q3. 浮桶式为什么会突然发生蒸汽泄漏
A3. 当压力骤降导致桶内的保持水(引水/灌注水)损失时,阀门可能无法顺利关闭。确认压力变动的幅度会很有帮助。
Q4. 一台能否将多台设备的凝结水汇集起来一并排放
A4. 原则上推荐每台设备单独配置疏水阀。因为汇集起来容易因背压或凝结水倒灌而成为动作不良的诱因。
Q5. 选型所需的最低限度信息是什么
A5. 使用压力(最高、最低)、凝结水的最大/最小流量、安装环境、对象设备的种类。掌握这些之后,即可推进形式和口径的筛选。
总结
疏水阀在圆盘式、浮球式、浮桶式之间,动作原理和排放方式各不相同,根据压力、流量、安装环境的条件进行选择是基本原则。不要仅凭形式名称来决定,而要把最高、最低压力、最小流量乃至是否可室外安装都纳入判断,这样更容易避免蒸汽泄漏和早期故障。
如果您遇到”无法判断针对某用途哪种形式合适””知道最大流量但不清楚最小流量而在选型上犹豫””想选择既设疏水阀的同等品但不清楚规格”等情况,请在整理好条件后咨询Yoshitake。我们将根据使用条件,为您提供形式、口径的选型以及贴合现场的技术性建议。
