蒸汽工程基本原理1

1、蒸汽工程基本原理什么是蒸汽?蒸汽表Water EvapSteam bar Chfhfghgm3/kg0100419225726761.6731120506220127070.8812134562216327250.6035159671208627570.3157170721204827690.2410184782200027820.17714198845194727920.132Gauge PressureTemp. Volume Dry Sat.Enthalpy in kJ/kg水蒸发蒸汽bar Chfhfghgm3/kg0100419225726761.673112050622012707

2、0.8812134562216327250.6035159671208627570.3157170721204827690.2410184782200027820.17714198845194727920.132表压 bar温度饱和干蒸汽比容焓 kJ/kg温度-压力关系050100150200250012345678910 11 12 13 14压力 (bar g)温度 比容-压力关系图00.20.40.60.811.21.41.61.801234567891011121314压力 (bar g) 比容(m3/kg)干度 湿蒸汽的实际蒸发焓是湿蒸汽的干度(x)和比蒸发焓(hfg)的乘积. 实际

3、焓干度蒸发焓x=对蒸汽的基本要求 蒸汽达到用汽点应该具备以下条件: 正确的压力和温度. 不含空气和其它不凝性气体. 干净. 干燥.干净 在任何蒸汽系统杂质可能来源于以下几个方面: 由于锅炉操作不当,而造成从锅炉水携带固体物质. 管道垃圾. 焊渣. 不适当的应用或过多的连接材料. 冠 状 阀 汽 水 分 离 器 至 用 汽 设 备 疏 水 阀 组 蒸 汽 携 带 水 分 蒸 汽 中 携 带 水 分 则： 水 锤 减 低 设 备 的 出 力 减 低 蒸 汽 的 含 热 量， 增 加 蒸 汽 耗 量 污 染 系 统 及 其 设 备 增 加 锅 炉 的 燃 料湿蒸汽以及它对蒸汽含热量的影响 水分不包含

4、任何的蒸发焓. 实例 蒸汽压力为 7 bar g,含 5%的水分,即蒸汽干度为 x = 0.95. 则湿蒸汽可供的蒸发焓为 = 0.95 x hfg.= 0.95 x 2 047.7 kJ / kg= 1 945.3 kJ / kg何 处 安 装 汽 水 分 离 器? 流流 向向 汽汽 水水 分分 离离 器器1. 锅锅 炉炉 出出 口口2. 用用 汽汽 设设 备备 的的 进进 口口3. 减减 压压 阀阀 和和 流流 量量 计计 的的 进进 口口Air FilmProduct传热的热阻Water FilmMetal Heating SurfaceCondensate Film蒸汽温度产品温度 蒸

5、 汽 疏 水 阀斯派莎克工程（中国）有限公司 基础培训课程斯派莎克蒸汽疏水阀 为 什 么 需 要 疏 水 阀 从从 蒸蒸 汽汽 系系 统统 中中 有有 效效 排排 除除 冷冷 凝凝 水水 排排 除除 空空 气气 及及 不不 凝凝 性性 气气 体体 增增 加加 系系 统统 的的 热热 效效 率率 增增 强强 系系 统统 的的 可可 靠靠 性性蒸 汽 疏 水 阀 的 主 要 种 类1、 热热 静静 力力 型型这这 种种 疏疏 水水 阀阀 是是 利利 用用 蒸蒸 汽汽 和和 冷冷 凝凝 水水 之之 间间 的的 温温 度度 差差 来来 操操 作作 疏疏 水水 阀阀 的的 感感 温温 元元 件件 而而

6、控控 制制 阀阀 门门 的的 开开 关。关。 冷冷 凝凝 水水 排排 放放 前前 必必 须须 被被 冷冷 却却 至至 饱饱 和和 温温 度度 以以 下。下。2、 机机 械械 型型此此 类类 疏疏 水水 阀阀 以以 机机 械械 方方 式式 工工 作，作， 主主 要要 感感 应应 蒸蒸 汽汽 和和 冷冷 凝凝 水水 之之 间间 密密 度度 的的 不不 同，同， 利利 用用“ 浮浮 球球” 和和“ 浮浮 筒筒 ” 来来 操操 作作 疏疏 水水 阀阀 的的 开开 关。关。 此此 类类 疏疏 水水 阀阀 以以 饱饱 和和 温温 度度 排排 放放 冷冷 凝凝 水。水。3、 热热 动动 力力 型型这这 一一

7、 类类 型型 的的 疏疏 水水 阀阀 是是 根根 据据 冷冷 凝凝 水水 通通 过过 疏疏 水水 阀阀 时时 产产 生生 二二 次次 蒸蒸 汽，汽， 而而 高高 速速 运运 动动 的的 二二 次次 蒸蒸 汽汽 会会 产产 生生 一一 个个 低低 压压 区区 的的 简简 单单 原原 理理 来来 控控 制制 阀阀 的的 开开 关。关。 此此 阀阀 有有 一一 个个 简简 单单 的的 碟碟 片，片， 其其 对对 高高 速速 的的 蒸蒸 汽汽 关关 闭，闭， 而而 对对 冷冷 凝凝 水水 开开 放。放。 固 定 孔 板 疏 水 阀 孔孔 板板 压 力 平 衡 式 热 静 力 疏 水 阀最最 大大 压压

8、 力力 为为 30 bar 压 力 平 衡 式 热 静 力 疏 水 阀三 种 不 同 凝 结 水 排 放 温 度 的 液 囊 可 供 选 择 防 腐 蚀 的316L 不 锈 钢 液 囊 无 石 棉 垫 片锻 钢 阀 体 和 阀 盖可 选 内 置 过 滤 网 型 号内 置 防 冲 蚀导 向 挡 板 压 力 平 衡 囊 压 力 平 衡 式 热 静 力 疏 水 阀 工 作 原 理123起起 机机 时时, 冷冷 空空 气气 和和 冷冷 凝凝 水水 进进 入入 疏疏 水水 阀阀, 并并 能能 自自 由由 通通 过过, 此此 时时 密密 封封 囊囊 是是 冷冷 态态 的的, 阀阀 门门 打打 开开.当当

9、冷冷 凝凝 水水 接接 近近 蒸蒸 汽汽 温温 度度 时时, 密密 封封 囊囊 被被 加加 热热, 填填 充充 液液 蒸蒸 发发, 产产 生生 的的 压压 力力 作作 用用 在在 膜膜 片片 上上, 克克 服服 外外 界界 压压 力力, 推推 动动 阀阀 芯芯 靠靠 近近 阀阀 座座, 从从 而而 在在 蒸蒸 汽汽 达达 到到 疏疏 水水 阀阀 前前 关关 闭闭 阀阀 门门.冷冷 凝凝 水水 冷冷 却却, 密密 封封 囊囊 温温 度度 下下 降降, 填填 充充 液液 冷冷 却却, 密密 封封 囊囊 内内 的的 压压 力力 下下 降降, 阀阀 门门 再再 次次 打打 开开, 冷冷 凝凝 水水 又

10、又 能能 通通 过过.压 力 平 衡 式 蒸 汽 疏 水 阀 的 特 点 优 点： 体体 积积 小、小、 重重 量量 轻，轻， 安安 装装 空空 间间 小，小， 排排 量量 大大 排排 空空 气气 性性 能能 好好 抗抗 腐腐 蚀，蚀， 耐耐 水水 锤锤 和和 过过 热，热， 不不 为为 冰冰 冻冻 所所 损损 坏坏 根根 据据 工工 作作 压压 力力 的的 变变 化化 而而 自自 动动 调调 节。节。 缺 点： 冷冷 凝凝 水水 排排 出出 温温 度度 低低 于于 饱饱 和和 温温 度，度， 为为 了了 使使 蒸蒸 汽汽 空空 间间 保保 持持 流流 畅畅 必必 须须 在在 疏疏 水水 阀阀

11、 前前 加加 冷冷 却却 段。段。80100120140160180200220012345678910 11 12 13 14 压 力 平 衡 疏 水 阀 工 作 曲 线 压 力 (bar g) 疏 水 阀 工 作 曲 线饱 和 蒸 汽 曲 线 温 度(oC) 典 型 应 用 小 型 工 艺设 备蒸 汽 主 管 疏 水 典 型 应 用 伴 热 线消 毒 器 双 金 属 式 蒸 汽 疏 水 阀 最 大 压 力 45 bar g 双 金 属 片加热 冷冷 热热 双 金 属 片80100120140160180200220012345678910 11 12 13 14 双 金 属 疏 水 阀 的

12、 工 作 曲 线 压 力 (bar g) 饱 和 蒸 汽 曲 线 疏 水 阀 工 作 曲 线 温 度(oC) 斯 派 莎 克 双 金 属 疏 水 阀 锻锻 造造 的的 阀阀 体体 和和 阀阀 盖盖 内内 置置 不不 锈锈 钢钢 滤滤 网网 阀阀 芯芯 设设 计计 开开 启启 迅迅 速速爪爪 型型 双双 金金 属属 片片 设设 计，计， 保保 证证 疏疏 水水 阀阀 的的 工工 作作 性性 能。能。w起 动 时， 阀 处 于 常 开 位 置w冷 态 的 凝 结 水 和 空 气 可 迅 速 排 出 工 作 原 理w随 着 热 的 凝 结 水 流 过， 双 金 属 片 被 加 热 动 作， 开 始

13、关 闭 阀 门。w热 的 凝 结 水 不 断 排 出， 当 其 温 度 接 近 饱 和 蒸 汽 温 度 时， 阀 门 完 全 关 闭。w阀 内 的 凝 结 水 将 慢 慢 冷 却， 双 金 属 片 收 缩， 上 游 的 压 力 将 重 新 开 启 阀 门。w凝 结 水 被 排 出， 循 环 再 次 开 始。 典 型 应 用 非 关 键 伴 热 线 典 型 应 用 大 型 油 罐 的 温 度 控 制 浮 球 式 蒸 汽 疏 水 阀最最 大大 工工 作作 压压 力力 为为 32 bar. 带 热 静 力 排 空 的 浮 球 疏 水 阀出出进进 水水 位位 上上 升，升， 浮浮 球球 随随 之之 上

14、上 升，升， 阀阀 开。开。浮 球 式 蒸 汽 疏 水 阀 不不 锈锈 钢钢 浮浮 球球 旋旋 转转 的的 阀阀 盖盖 可可 适适 合合 不不 同同 方方 向向 的的 安安 装装破破 蒸蒸 汽汽 汽汽 锁锁 装装 置置热热 静静 力力 排排 空空 装装 置置蒸 汽 汽 锁 的 产 生(i)(ii)(iii) 浮 球 式 蒸 汽 疏 水 阀 的 工 作 过 程起起 机机 阶阶 段，段， 热热 静静 力力 排排 空空 装装 置置 允允 许许 空空 气气 通通 过，过， 其其 它它 时时 间间 高高 温温 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 空空 装装 置置 关关 闭，闭， 空空 气气 无无 法法 通通

15、过。过。冷冷 凝凝 水水 到到 达达 疏疏 水水 阀，阀， 浮浮 球球 升升 起，起， 阀阀 门门 打打 开开。 热热 态态 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 气气 阀阀 关关 闭。闭。 冷冷 凝凝 水水 以以 饱饱 和和 温温 度度 排排 出。出。蒸蒸 汽汽 到到 达达 疏疏 水水 阀，阀， 浮浮 球球 下下 沉，沉， 阀阀 门门 关关 闭。闭。破破 蒸蒸 汽汽 汽汽 锁锁 装装 置置 和和 热热 静静 力力 排排 空空 阀阀 (C)123浮 球 式 蒸 汽 疏 水 阀 的 特 点优 点： 在 饱 和 温 度 下 连 续 排 放 冷 凝 水， 排 量 大 能 适 应 高 低 负 荷 的 变 化，

16、 不 受 压 力 变 化 的 影 响 装 有 自 动 排 气 阀 的 型 号， 排 气 性 能 良 好 使 用 内 置 破 蒸 汽 汽 锁 装 置 的 型 号， 是 有 蒸 汽 汽 锁 现 象 应 用 的 唯 一 选 择。缺 点： 在 暴 露 状 态 下 易 结 冰， 需 要 加 于 保 温。 浮 球 疏 水 阀 的 应 用浮 球 疏 水 阀 的 典 型 应 用 蒸蒸 汽汽 减减 压压 阀阀 浮浮 球球 疏疏 水水 阀阀 组组 过过 程程 设设 备备 过过 程程 介介 质质 浮 球 疏 水 阀 的 应 用： 换 热 器 应 用 蒸蒸 汽汽 浮浮 球球 疏疏 水水 阀阀 组组管管 壳壳 式式 换

17、换 热热 器器 气气 动动 控控 制制 阀阀 汽汽 水水 分分 离离 器器 截截 止止 阀阀 温温 度度 感感 应应 器器倒 吊 桶 蒸 汽 疏 水 阀最 大 压 力 达 62 bar 倒 吊 桶 疏 水 阀 的 切 面 图不不 锈锈 钢钢 内内 部部 件件 与与 阀阀 盖盖 相相 连，连， 简简 化化 维维 修。修。 水水 封封 可可 选选 排排 污污 阀阀 型型 号号 螺螺 纹，纹， 套套 焊，焊， 对对 接接 焊焊 或或 法法 兰兰 连连 接接 内内 置置 式式 过过 滤滤 网网 倒 吊 桶 疏 水 阀 工 作 原 理排气孔凝凝 结结 水水 进进 入入 疏疏 水水 阀阀 并并 形形 成成

18、 水水 封。封。 吊吊 桶桶 的的 重重 量量 使使 阀阀 芯芯 打打 开开， 凝凝 结结 水水 排排 出。出。蒸蒸 汽汽 从从 下下 进进 入，入， 吊吊 桶桶 上上 升，升， 带带 动动 连连 杆杆 上上 升升 关关 闭闭 疏疏 水水 阀。阀。蒸蒸 汽汽 凝凝 结，结， 一一 部部 分分 蒸蒸 汽汽 则则 由由 排排 气气 孔孔 跑跑 出。出。 吊吊 桶桶 的的 重重 量量 拉拉 动动 阀阀 芯，芯， 打打 开开 疏疏 水水 阀。阀。 循循 环环 重重 新新 开开 始。始。吊吊 桶桶 上上 的的 排排 气气 孔孔 用用 来来 排排 除除 积积 聚聚 在在 疏疏 水水 阀阀 顶顶 部部 的的

19、 空空 气。气。 排排 气气 孔孔 的的 排排 气气 速速 度度 缓缓 慢，慢， 因因 而而 有有 时时 需需 要要 单单 独独 的的 排排 气气 阀。阀。 倒 吊 桶 疏 水 阀 的 特 点优优 点：点： 阀阀 体体 结结 实，实， 结结 构构 简简 单，单， 可可 耐耐 水水 锤，锤， 具具 有有 很很 长长 的的 使使 用用 寿寿 命命 如如 在在 入入 口口 安安 装装 止止 回回 阀阀 可可 使使 用用 于于 过过 热热 蒸蒸 汽汽 系系 统统缺缺 点：点： 倒倒 吊吊 桶桶 顶顶 部部 的的 小小 孔孔 能能 缓缓 慢慢 排排 放放 空空 气。气。 该该 孔孔 不不 能能 过过 大

20、大 否否 则则 在在 正正 常常 工工 作作 情情 况况 下下 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽汽 在在 系系 统统 压压 力力 突突 然然 变变 化化 时，时， 容容 易易 失失 去去 水水 封封 而而 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽，汽， 必必 须须 在在 进进 口口 安安 装装 止止 回回 阀阀 暴暴 露露 在在 过过 冷冷 的的 环环 境境 中中 会会 冻冻 结结 损损 坏，坏， 必必 须须 加加 以以 保保 温温 在在 小小 负负 载载 情情 况况 下，下， 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽汽典 型 应 用轮轮 胎胎 压压 机机和和 硫硫 化化 机机 低低 位位 疏疏 水水 止止 回回 阀阀 水水 槽槽 热 动 力

21、蒸 汽 疏 水 阀 最最 大大 压压 力力 为为 120 Bar 热 动 力 蒸 汽 疏 水 阀 隔 热 罩 防 气 锁 碟 片 螺 纹， 法 兰， 焊 接 连 接 可 选 排 污 阀 硬 质 不 锈 钢 碟 片 三 孔 冷 凝 水 出 口 内 置 不 锈 钢 过 滤 器 涂 镍 表 面 起 动 时， 进 口 压 力 将 碟 片 顶 起 冷 态 的 凝 结 水 及 空 气 迅 速 排 出 热 动 力 疏 水 阀 工 作 原 理 热 的 凝 结 水 流 过 疏 水 阀 时 产 生 二 次 蒸 汽 高 速 的 二 次 蒸 汽 在 碟 片 下 形 成 低 压， 将 碟 片 拉 动 向 下 同 时，

22、二 次 蒸 汽 进 入 碟 片 上 方 的 空 间， 迫 使 碟 片 向 下 动 作 碟 片 将 疏 水 阀 关 闭 碟 片 上 方 的 压 力 作 用 在 碟 片 上 随 着 二 次 蒸 汽 冷 凝， 碟 片 将 再 次 被 进 口 压 力 顶 起 循 环 开 始 热 动 力 型 蒸 汽 疏 水 阀 的 特 点优 点： 阀 本 体 结 构 结 实、 简 单、 重 量 轻， 使 用 寿 命 长， 安 装 费 用 低。 操 作 压 力 范 围 大， 不 需 因 压 力 的 变 化 而 调 整 或 更 换 阀 口 尺 寸。 抗 水 锤、 振 动、 腐 蚀， 本 体 不 为 冷 冻 破 坏， 可 适

23、 用 于 过 热 蒸 汽， 可 在 任 何 方 位 上 操 作。 唯 一 的 活 动 部 件 不 锈 钢 碟 片， 保 证 操 作 可 靠， 减 少 维 修， 同 时 该 碟 片可 具 止 回 阀 作 用。 附 有 空 气 排 除 的 碟 片， 可 防 止 空 气 阻 塞。 该 疏 水 阀 在 开 关 时 发 出“ 喀 嚓”声，可 帮 助 判 断 疏 水 阀 是 否 正 常 工 作。缺 点： 过 低 的 进 口 压 力 和 过 高 的 背 压 均 使 疏 水 阀 无 法 工 作。 不 含 防 气 锁 碟 片的 型 号， 在 起 机 时 易 发 生 气 阻。 暴 露 在 低 温 环 境 中， 会

24、 造 成 阀 开 关 频 繁， 降 低 寿 命， 必 须 加 隔 热 罩。 热 动 力 蒸 汽 疏 水 阀 的 典 型 应 用 典 型 应 用 压压 烫烫 机机 的的 疏疏 水水蒸 汽 疏 水 阀 的 排 水 温 度 饱饱 和和 蒸蒸 汽汽 曲曲 线线FT& IBTDBPSM 液液 体体 膨膨 胀胀 型型 设设 定定 在在 60C0100 温温 度度 压压 力力 选 择 合 适 的 疏 水 阀 (1) 应 用 系 统 压 力 背 压 温 度 压 差 最 大 负 荷 最 小 负 荷 安 全 系 数 选 择 合 适 的 疏 水 阀 (2) 阀 后 是 否 提 升 温 度 控 制 设 备 型

25、 号 材 质 / 连 接 方 式 是 否 回 收 凝 结 水 冰 冻 振 动 排 空 气 的 需 要 蒸 汽 疏 水 阀 选 型 表: 干 饱 和 蒸 汽 外外 流流 加加 热热 器器 底底 部部 盘盘 管管 主主 管管 疏疏 水水 换换 热热 器器 夹夹 层层 锅锅 空空 气气 加加 热热 组组 闪闪 蒸蒸 罐罐 设设 备备 伴伴 热热 非非 关关 键键 防防 冻冻 结结 关关 键键 伴伴 热热 伴伴 热热 线线 和和 夹夹 套套 管管 盘盘 管管 辐辐 射射AHU 加加 热热 器器 组组 换换 热热 器器 辐辐 射射 板板TD(BP)FT(IB+AV)BP(TD)BP(SM)TD(BP)B

26、P(FT)BPFT(IB+AV)FT(BP)BP(SM) 空空 间间 加加 热热 储储 槽槽FT(IB+AV) 滚滚 筒筒 疏 水 阀 选 型 表: 过 热 蒸 汽 主主 管管 疏疏 水水FT(IB+AV)TD(SM) 换换 热热 器器 夹夹 层层 锅锅 空空 气气 加加 热热 器器 疏 水 阀 口 径 选 型 实 例 应应 用：用： 带带 温温 度度 控控 制制 的的 换换 热热 器器 疏疏 水水 阀阀 类类 型：型： 浮浮 球球 式式 带带 排排 空空 气气 阀阀 阀阀 体体 材材 质：质： SG Iron 最最 大大 系系 统统 压压 力：力： 10 bar g(饱饱 和和) 正正 常常 系系 统统 压压 力：力： 5 bar g( 饱饱 和和) 冷冷 凝凝 水水 管管 道道 压压 力：力： 1 bar g最最 大大 压压 差：差： 8 bar g 最最 小小 压压 差：差： 3 bar g 疏疏 水水 阀阀 后后 提提 升：升： 10 m 计计 算算 最最 大大 运运 行行 负负 载：载： 220 kg/h 安安 全全 系系 数：数： 2 最 大 负 载 450 kg/h 最 大 压 差 8 bar 选 型 结 果 1”FT14-10 TV 浮 球 疏