浮球捕集器的结构和工作原理
陷阱有很多种,每种都有不同的表现。在选择疏水阀时,首先要选择它的特性,以满足蒸汽加热设备的最佳运行,然后再考虑其他客观条件,这样选择你需要的疏水阀才是正确有效的。
疏水阀应能“识别”蒸汽和冷凝水,从而起到阻汽排水的作用。“识别”蒸汽和冷凝水是基于三个原理:密度差、温差和相变。因此,根据三个原则,三种类型的陷阱:机械式,热静态和热动力式。
一、机械陷阱:
机械式又称浮子式,是利用冷凝水和蒸汽的密度差,通过冷凝水水位的变化,使浮子升降来带动阀盘开启或关闭,从而达到阻汽排水的目的。机械式疏水阀过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,并即时排水,加热设备内无水,可使加热设备达到最佳换热效率。最大背压率80%,工作质量高,是生产过程中加热设备最理想的疏水阀。
机械疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式和倒斗式。
1.自由浮动存水弯:
自由浮子疏水阀结构简单,只有一个不锈钢空心浮子,内部有一个精细研磨的活动部件,既是浮子又是启闭部件,无易损件,使用寿命长。YQ疏水阀配有Y系列自动排气装置,非常灵敏,能自动排气,工作质量高。
设备刚开始工作时,管道内的空气通过Y系列自动排气装置排出,低温冷凝水进入疏水阀。冷凝水液位上升,浮球上升,阀门打开,冷凝水迅速排出,蒸汽迅速进入设备,设备迅速升温,Y系列自动排气装置感温液体膨胀,自动排气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻挡蒸汽,排水。自由浮球疏水阀的阀座始终在液面以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最低工作压力为0.01Mpa,在0.01Mpa至最大工作压力范围内不受温度和工作压力波动的影响,排水连续。能排出饱和温度的冷凝水,最小过冷度为0℃,加热设备内无水,能使加热设备达到最佳换热效率。背压率大于85%,是生产过程中加热设备最理想的疏水阀之一。
2.自由半浮式存水弯;
自由半浮球捕集器只有一个半浮球筒作为运动部件,开口朝下,球筒既是启闭部件,又是密封部件。整个球面可以密封,使用寿命长,抗水锤,无易损件,无故障,经久耐用,不漏汽。当背压率大于80%时,能排出饱和温度的冷凝水,最小过冷度为0℃,加热设备内无水,能使加热设备达到最佳换热效率。
装置刚启动时,管道内的空气和低温冷凝水通过发射管进入疏水阀,阀门内的双金属排空元件弹开球筒,阀门打开,空气和低温冷凝水迅速排出。当蒸汽进入球筒时,球筒产生向上的浮力,同时阀内温度上升,双金属排空元件收缩,球钳浮向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成冷凝水时,球桶失去浮力下沉,阀门打开,冷凝水迅速排出。当蒸汽再次进入球桶时,阀门再次关闭,间歇连续工作。
3.杆式浮子存水弯:
杠杆式浮球捕捉器的基本特征与自由浮球捕捉器相同。内部结构是浮球与杠杆连接带动阀芯,随着凝结水液位的上升和下降而启闭阀门。杠杆浮球疏水阀采用双阀座增加冷凝水排放量,可实现小体积大排量,最大排水量可达100吨/小时。是大型加热设备最理想的疏水阀。
4.倒斗式存水弯:
在倒斗疏水阀内部,倒斗是液位敏感部件,桶口向下,倒斗与杠杆连接,带动阀芯开关阀门。本发明能排气,不怕水锤,抗污染性能好。过冷度小,漏汽率小于3%,最大背压率75%,接头多,灵敏度不如自由浮球疏水阀。因为倒斗疏水阀是靠蒸汽向上的浮力来关闭阀门的,所以当工作压差小于0.1MPA时就不合适了。
装置刚启动时,管道内的空气和低温冷凝液进入疏水阀,倒斗靠自重下落。倒斗的连杆带动阀芯打开阀门,空气和低温冷凝水迅速排出。当蒸汽进入倒斗时,倒斗的蒸汽产生向上的浮力,倒斗上升连接杠杆带动阀芯关闭阀门。倒斗上有一个小洞。当一部分蒸汽从小孔排出时,另一部分蒸汽产生冷凝水,倒斗失去浮力,靠自重向下下沉。倒斗连接杠杆带动阀芯打开阀门,循环间歇工作。
5.组合式过热蒸汽疏水阀:
组合式过热蒸汽疏水阀有两个隔离的阀腔,上下阀腔由两根不锈钢管连接。它是浮球陷阱和倒斗陷阱的结合。该阀结构先进合理,能在过热、高压、小负荷工况下及时排出过热蒸汽消失时形成的冷凝水,有效防止过热蒸汽泄漏,工作质量高。最高允许温度600℃,阀体全不锈钢,阀座为硬质合金钢,使用寿命长。它是过热蒸汽专用疏水阀,已获得两项国家专利,填补了国内空白。
当冷凝水进入下阀腔时,辅助阀的浮球随液位上升,浮球关闭进汽管孔。冷凝水通过进水导管上升到主阀腔,倒斗靠自重下落,带动阀芯打开主阀,排出冷凝水。当辅助阀腔内的凝结水液位下降时,浮球随液位下降,辅助阀开启。蒸汽从进汽管进入上主阀腔内的倒斗,倒斗产生向上的浮力,带动阀芯关闭主阀。当辅助阀腔中的冷凝水液位再次上升时,下一个循环再次开始,排水中断。
二、热静态阱:
这种疏水阀利用蒸汽和冷凝水的温差引起感温元件的变形或膨胀来驱动阀芯开启和关闭阀门。热静阱的过冷度比较大,一般在15度到40度之间。可以利用冷凝水中的部分显热,阀前一直有高温冷凝水,所以没有蒸汽泄漏,节能效果显著。是蒸汽管道、伴热管道、小型加热设备、采暖设备、温度要求低的小型加热设备最理想的疏水阀。
恒温疏水阀有隔膜型、波纹管型和双金属型。
1.膜盒捕集器:
膜片式疏水阀的主要作用元件是金属膜片,膜片内装有一种气化温度低于水饱和温度的液体。有两种选择:阀门开启温度低于饱和温度15℃和30℃。膜片疏水阀反应特别灵敏,不怕冻,体积小,耐过热,可以安装在任何位置。背压率大于80%,可排出不凝性气体。膜盒牢固,使用寿命长,维护方便,适用范围广。
装置刚启动时,管道内出现低温冷凝水,胶囊内液体处于冷凝状态,阀门处于开启位置。当冷凝水温度逐渐升高时,膜内的填充液体开始蒸发,膜内压力上升,膜片带动阀芯向关闭方向运动。在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭。膜盒随着蒸汽温度的变化控制阀门开关,起到阻汽排水的作用。
2.波纹管疏水阀:
波纹管疏水阀阀芯内的不锈钢波纹管内装有汽化温度低于水饱和温度的液体。阀门开关由蒸汽温度的变化来控制。阀门配有调节螺栓,可以根据需要调节使用温度。过冷度的调节范围一般低于饱和温度15℃-40℃。背压率70%以上,不怕冻,体积小,可安装在任何位置,不会排出冷凝气体,使用寿命长。
当装置启动时,管道内出现冷却冷凝液,波纹管内的液体处于冷凝状态,阀芯在弹簧的弹力作用下处于开启位置。当冷凝水温度逐渐升高时,波纹管内填充的液体开始蒸发膨胀,内部压力增大,阀芯变形伸长,带动阀芯向关闭方向运动。在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭,随着蒸汽温度的变化控制阀门开关,以阻断蒸汽和排水。
3.双金属陷阱:
双金属蒸汽疏水阀的主要部件是双金属感温元件,它随着蒸汽温度的上升和下降而受热变形推动阀芯开启和关闭阀门。双金属片疏水阀配有调节螺栓,可以根据需要调节使用温度。过冷度的调节范围一般低于饱和温度15℃-30℃,背压率大于70%。能排出不凝性气体,不怕冻,体积小,能抗水锤和高压,可安装在任何位置。双金属疲劳,需要经常调整。
当装置刚启动时,管道内出现低温冷凝水,双金属片呈扁平状,阀芯在弹簧弹力的作用下处于开启位置。当冷凝水温度逐渐升高时,双金属感温元件开始弯曲变形,将阀芯推向关闭位置。在冷凝液达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭。双金属随着蒸汽温度的变化控制阀门开关,以阻断蒸汽和排水。
三、火力发电陷阱
这种疏水阀是根据相变原理,依靠蒸汽和冷凝水通过时速度和体积变化的不同热力学原理,使阀板产生上下不同的压力差,带动阀板开启和关闭阀门。因为热力疏水阀的工作动力来自蒸汽,所以蒸汽浪费比较大。结构简单,抗水冲击,最大回退50%,噪音大,阀门工作频繁,使用寿命短。
热动力疏水阀包括热动力(盘式)、脉冲式和孔板式。
1.热功率阱:
热力疏水阀内有一个活动阀板,它既是一个敏感部件,又是一个动作执行部件。根据蒸汽和冷凝水通过时速度和体积变化的不同热力学原理,在阀板上下产生不同的压力差,驱动阀板开启和关闭阀门。漏汽率3%,过冷度8℃-15℃。
当装置启动时,管道内出现冷却冷凝水,冷凝水被工作压力推开阀板,迅速排出。当冷凝水排出时,蒸汽也随之排出。因为蒸汽的体积和流量比冷凝水大,所以阀板会有上下的压力差,在蒸汽流量的吸力下阀板会迅速关闭。阀板关闭时,阀板受到来自两侧的压力,阀板下方的应力面积小于上方。因为疏水阀蒸汽室内的压力来自蒸汽压力,所以上面的阀板受力大于下面,阀板关闭严密。当疏水器室中的蒸汽冷却成冷凝水时,蒸汽室中的压力消失。冷凝水被工作压力推开阀板,冷凝水继续排出,循环,间歇排放。
2.盘式蒸汽绝缘疏水阀:
碟式蒸汽保温疏水阀的工作原理和热力疏水阀一样,都是在热力疏水阀的蒸汽室外面加一层外壳。壳体的内腔与蒸汽管道连通,疏水阀的主蒸汽室由管道本身的蒸汽保温。使主蒸汽室温度难以冷却,保持蒸汽压力,严密关闭疏水阀。当管道产生冷凝水时,疏水阀外壳冷却,疏水阀开始排水;如果过热蒸汽管道上没有冷凝水,疏水阀不会打开,工作质量高。阀体由合金钢制成,阀芯由硬质合金制成。这种阀门的最高允许温度为550℃,经久耐用,使用寿命长。它是高压高温过热蒸汽的专用疏水阀。
3.脉冲陷阱:
脉冲疏水阀配有两块孔板,根据蒸汽压降的变化来调节阀门开关。即使阀门完全关闭,进出口也是通过第一、第二孔口连通的,始终处于不完全关闭状态,因此蒸汽不断逸出,漏汽量大。这种疏水阀工作频率高,磨损严重,使用寿命短。体积小,水阻,能排出饱和温度的空气和水,接近连续排水,最大背压25%,所以用户少。
4.孔板疏水阀:
孔板疏水阀的目的是根据不同的排量选择不同孔径的孔板来控制排量。结构简单,选择不当会导致排水不畅或大量蒸汽运行,不适用于间歇生产的蒸汽设备或冷凝水波动较大的蒸汽设备。
安装注意七点1。安装时,注意阀体上的箭头方向和管道内介质的流向。
2.安装前清洗管道设备,清除杂质,避免堵塞。
3、在可能发生冰冻的地方,应采取防冻措施。
4.对于没有过滤器的疏水阀,应在阀前安装过滤器,其过流面积不应小于1.5倍的通道面积,且过滤器应设置在便于拆卸的位置。
5、浮子疏水阀必须安装在蒸汽设备的最低点以下,便于排水,便于维修,并尽可能集中布置,为了便于管理,连接应牢固、紧密。
6.英洛克浮球疏水阀安装完成后,需要进行水压试验,试验压力与管道系统相同。
7.安装要求见国家建筑设计标准图集05R407《蒸汽冷凝水回收及排放装置的选择和安装》及厂家样品。