蒸汽疏水阀选型及蒸汽管道疏水量的计算

1、蒸汽疏水阀选型及蒸汽管道疏水量的计算上海沪工阀门厂 2021-06-10摘要：介绍蒸汽疏水阀的类别及原理,对选型、安装进行一 些探 讨并提出了过热蒸汽管道、湿蒸汽管道的经常疏水量及启动疏水童的计算公式。关健词：蒸汽疏水阀； 疏水重；疏水阀选型1前言蒸汽疏水阀是一种能自动从蒸汽管道和蒸汽用汽设备屮排除凝结水和其他不凝结气体，并阻止蒸汽泄漏的阀门。它能保证各 种加热 工艺设备及管线所需要温度和热量并使 Z正常工作。蒸汽疏水阀动 作正常与否，影响着蒸汽使用设备的性能、效率和寿命。据测算供热 系统节能改造屮，更新性能优良的蒸汽疏水阀其费用仅占系统改造总投资的7.5%,而节约能源量可占系统总节能量 的3

2、0% 0以下对疏水阀的选型、安装方式及蒸汽疏水量的计算进行一些探讨。2蒸汽疏水阀的类别及原理疏水阀按动作原理分类主要有：浮球型疏水阀、热静力型疏 水阀、热动力型疏水阀、倒置桶型疏水阀等2.1浮球型疏水阀浮球型疏水阀包括一个浮球和波纹管元件。 自由浮球式疏水阀是 利用阿基米德浮力原理，使浮球随体腔内液面的升降而升 降，从而打 开或关闭阀座排水孔形成排水阻汽动作。浮球型疏水 阀对排放容量 和工作压力广泛适应，但不推荐用于有可能发生水 锤的系统屮。这类阀的特点是：适用于大排量，体积较大；使用时假设超出 蒸汽 疏水阀的设计压力，阀门那么不能翻开；在寒冷地区，为了防 止蒸汽疏 水阀内部的凝结水冻结，必须

3、进行保温。浮球型疏水阀的故障主要是关闭故障，浮球可能损坏或下沉，不能保持在开的位置。2.2热静力型疏水阀热静力型蒸汽疏水阀是靠蒸汽和冷却的凝结水和空气之间的温差来工作的。蒸汽增加热静力元件内部的压力， 使疏水阀关闭。凝结 水和不凝结气体在集水管屮积存， 温度开始下降，热静力元 件收缩， 翻开阀门。在疏水阀前积存的凝结水量，取决于负荷条件、蒸汽压力 和管道尺寸。值得注意的是，不凝结气体可能积存在凝结水的后面。热静力型疏水阀也可以用来排放蒸汽系统屮的空气。它排量 大， 排空气性能良好。 但不能适应负荷的急剧变化， 不适合蒸汽 压力变动 大的场合。2.3 热动力型疏水阁与热静力型蒸汽疏水阀相反， 热

4、动力型疏水阀是根据蒸汽和 凝结 水的运动速度不同， 或者说既利用了蒸汽的凝结作用， 又利 用了凝结 水的再蒸发作用。 即蒸汽一旦冷却， 就产生凝结， 形成 低压高压张结 水进人低压区， 会引起再蒸发。 另外， 这种型式双 利用了蒸汽和凝结 水的密度差和粘性系数差。热动力型疏水阀体积小，重量轻，但不适用于大排量，且易 有故 障。2.4 倒置桶型疏水阀根据蒸汽和水比重不同的原理工作的机械式疏水阀。 蒸汽进 人倒 置桶内，使桶浮起来，关闭出口阀。凝结水进人疏水阀改变 桶的浮 力，使其下沉， 翻开疏水阀放出凝结水。 与其他机械式疏 水阀不同， 倒置桶可以在蒸汽温度下连续排放空气和其他不凝结 气体。倒置

5、桶型疏水阀排除空气能力强，没有空气气堵和蒸汽汽锁 现 象，排量大但有冻结的可能。3 蒸汽疏水阀的选型1) 选择符合使用条件的形式。2) 疏水负荷。3) 疏水阀前后压力 Z 差，疏水阀必须在这种压差下翻开。4) 疏水阀能承受系统最高工作压力和最高工作温度，由此来 确定疏水阀壳体的材质。5) 为了符合使用条件，蒸汽疏水阀的安装方式要正确。4 蒸汽管道疏水量的计算4.1 启动时蒸汽管道疏水量的计算4.1.1 估算的原始条件高压蒸汽管道暖管的温升速度规定为2°C3°C/ 分钟，且最高不得超过5°C/分钟，故计算屮选用5°C/分钟。保温材料的温升速度取为钢管温升速

6、度的一半。4.1.2 启动疏水量的计算公式启动疏水量 M=60xnx(Gi xCixAti+G2xC2x&2 )/(lg ? lb)G1 单位长的钢管重量或单只阀门的重量；G2 单位长的钢管保温材料重量；Ci 钢管比热，大卡 / 公斤。 C；Ci 保温材料比热；Ati 钢管温升速度， °分；At2保温材料温升速度， °分(取皿为0.5丛，即为2.5 °/ 分钟计算 ) ；lg 蒸汽焙，大卡 / 公斤；lb 蒸汽管道初压下的饱和水焙，大卡 / 公斤；n 管道长度；4.2 蒸汽管道运行时的疏水量计算4.2.1 过热蒸汽管道疏水量计算经常疏水量 G=qxn/(l

7、g-lb) 公斤 / 小时；q=管道及阀门的散热损失；可按规程屮关于管道的单位热损失范围屮的数据；lg= 额定参数下的过热蒸汽焙，大卡 / 公斤；lb=额定参数下的饱合水焙;管道长度或阀门只数；4.2.2 湿蒸汽管道经常疏水量计算因湿蒸汽本身带有湿度，故与过热蒸汽相比，经常疏水量除 应 考虑管道散热而引起的疏水，还应考虑湿蒸汽本身所含水分引起的疏水量。目前我国 CP1000 核电机组屮的主汽及汽水别离 再热器前 的 5 段、6 段、7 段抽汽均为湿蒸汽，故湿蒸汽管道疏水量的计算是核电机组热力系统屮的重要问题。考虑到工程应 用的平安可靠 性，统一按湿度屮 0.1 做为疏水量。故湿蒸汽管 道的经常

8、疏水量公 式如下：经常疏水量 G=qxn/(lg-lb)+WxXx0.1 公斤/ 小时4.3 疏水阀疏水量确实定蒸汽疏水量是选择疏水阀的重要参数。在选择疏水阀时应保证其疏水量大于管道屮任何工况产生的疏水量，因而疏水阀容量的选择需在管道疏水量上乘以平安系数F-訐哺 *、* >11_电动旁路阀一*至疏水接收容器碱永图1蔬水系统设置我巒f冠隔顽疏水量较大的湿蒸汽管道的疏水系统设置见图 1,疏水点设 置疏 水罐，疏水罐下接疏水管道，并设置电动旁路阀，以防止疏 水器阻塞 及保护疏水器。电动旁路阀与疏水罐相连接疏水管水位 设置连锁，图 2疏水管液位监测设置，当疏水管水位到达水位 定值时，旁路电动阀 自动翻开。安装要求：疏水阀不允许串联使用，必要时可以并联使用疏水阀要安装在管道的是低点且尽可能靠近加热设备 安装位置应便于操作和检修。?蒸汽疏水管道与蒸汽管道一样，也需考虑热胀应力和补偿问题。? 从疏水出口至疏水阀入口管段应尽可能短，且沿流向应有4%的坡度，使疏水自然流下进人疏水阀。对于热静力型疏水阀要留1m长管段，不设绝热层。?疏水阀一般都带有过滤器。如不带者应在阀前安装过滤器。? 热动力圆盘式疏水阀可水平安装或直立安装均可。热动脉冲式疏水阀一般安装在水