蒸汽疏水阀的原理和结构
时间：2019-09-12 阅读：704
蒸汽疏水阀的原理和结构
蒸汽疏水阀在蒸汽加热系统中起着阻汽排水的作用。选择合适的蒸汽疏水阀可以使蒸汽加热设备达到工作效率。为了达到理想的效果，需要对各类疏水阀的工作性能和特点有全面的了解。
蒸汽疏水阀有很多种，每一种都有不同的性能。选择疏水阀时，应首先选择其特性满足蒸汽加热设备的运行，再考虑其他客观条件，这样才能正确有效地选择您需要的疏水阀。
疏水阀必须能够“识别”蒸汽和凝结水，才能起到堵汽排水的作用。蒸汽和凝结水的“鉴别”是基于三个原理：密度差、温度差和相变。因此，蒸汽疏水阀根据三个原理制造了三种类型：它们分为机械式、恒温式和热力式。
1、机械陷阱
机械式又称浮子式疏水阀安装，是利用凝结水与蒸汽的密度差，通过凝结水液位的变化，浮子上下运动，带动阀瓣开启或关闭，从而达到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。有水，马上排出，供暖设备没有水，使供暖设备达到热交换效率。最大背压率80%，工作质量高。是生产过程中加热设备理想的疏水阀。
机械疏水阀有自由浮子式、自由半浮子式、杠杆浮子式、倒斗式等：
1.自由浮球陷阱
自由漂浮式捕球器结构简单，内部只有一个活动部件，一个精磨不锈钢空心浮球，既是浮球又是启闭部分。没有易损件，使用寿命很长。“HG”疏水阀内有Y系列自动排气装置，非常灵敏，能自动排气，工作质量高。
当设备开始工作时，管路中的空气通过Y系列自动排气装置排出，低温冷凝水进入疏水阀，冷凝水液面上升，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系列自动排风装置的感温液体膨胀，自动排风装置关闭。疏水阀开始正常工作，浮球随凝结水位升降，阻汽排水。浮球式疏水阀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。可排放饱和温度的冷凝水，最低过冷度为0℃，加热设备内无水，可使加热设备达到热交换效率。背压率大于85%，是生产过程加热设备理想的疏水阀之一。使加热设备达到热交换效率。背压率大于85%，是生产过程加热设备理想的疏水阀之一。使加热设备达到热交换效率。背压率大于85%，是生产过程加热设备理想的疏水阀之一。
2.自由半浮陷阱
自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球筒作为活动部分，开口朝下，球筒既是启闭件，又是密封件。整个球面可密封，使用寿命长，耐水锤，无易损件，安全耐用，无蒸汽泄漏。背压率大于80%，可排出饱和温度的冷凝水，最低过冷度0℃，供热设备内无水，供热设备达到热交换效率。
装置刚启动时，管路中的空气和低温凝结水通过发射管进入疏水阀，阀门内的双金属片排空元件弹起球斗，阀门打开，空气和低温冷凝水进入疏水阀。温度冷凝水迅速排出。当蒸汽进入球筒时，球筒产生向上的浮力，同时阀内温度升高，双金属片排空元件收缩，球体上浮至阀口，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。当蒸汽再次进入球筒时，阀门再次关闭，间歇连续工作。
3.杆浮陷阱
杠杆浮子疏水阀的基本特征与自由浮子疏水器相同。内部结构是浮子连接杠杆带动阀芯，随着凝结水液位的升降而启闭阀门。杠杆浮球式疏水阀采用双阀座加大凝结水排放量，可实现小容积大排量，最大排水量可达100吨/小时。是大型供热设备理想的蒸汽疏水阀。
4.倒桶式陷阱
倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶作为液位敏感部件。桶的开口向下，连接在倒桶上的杠杆带动阀芯开启和关闭阀门。倒桶式疏水阀可以排出空气，不怕水锤，防污性能好。过冷度小，漏汽率小于3%，最大背压率为75%，连接件多，灵敏度不如自由浮球式疏水阀。由于倒吊桶式疏水阀是靠蒸汽的向上浮力关闭的，工作压差小于0.1MPa时不宜使用。
装置刚启动时，管路中的空气和低温冷凝水进入疏水阀，倒吊桶靠自重下落。倒吊桶连杆带动阀芯打开阀门，空气和低温冷凝水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶时，倒吊桶内的蒸汽产生向上的浮力，倒吊桶上升连接杠杆带动阀芯关闭阀门。倒吊桶上有一个小孔，当一部分蒸汽从小孔排出，而另一部分蒸汽产生冷凝水时，倒吊桶失去浮力靠自重下沉，倒吊桶连杆带动阀芯打开阀门，循环工作，间歇排水。
5、组合式过热蒸汽疏水阀
组合式过热蒸汽疏水阀有两个相互隔离的阀室，上下阀室由两根不锈钢管连接。它是浮球式和倒吊桶式疏水阀的组合。在小负荷工况下，能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。允许使用温度600℃，阀体全不锈钢，阀座为硬质合金钢，使用寿命长。是一种过热蒸汽疏水阀，已获得两项国家专利。
当冷凝水进入下阀腔时，副阀浮球随液面上升，浮球关闭进汽管孔。冷凝水通过进水管上升到主阀腔，倒吊桶靠自重下落，带动阀芯打开主阀，将冷凝水排出。当副阀腔内凝结水水位下降时，浮球随液位下降，副阀打开。蒸汽从进汽管进入上部主阀腔内的倒吊桶，倒吊桶产生向上的浮力，倒吊桶带动阀芯关闭主阀。当副阀腔内的冷凝水水位再次升高时，又开始下一个循环，
2、恒温式蒸汽疏水阀
该型蒸汽疏水阀是利用蒸汽与凝结水的温差，引起感温元件的变形或膨胀，带动阀芯启闭阀门。恒温疏水阀的过冷度比较大，一般为15度到40度，可以利用冷凝水中的部分显热，阀前始终有高温冷凝水，无蒸汽泄漏，节能保存*。是蒸汽管道、供热管道、小型供热设备、温度要求不高的小型供热设备上理想的蒸汽疏水阀。
恒温疏水阀有波纹管式、波纹管式和双金属片式。
1.胶囊陷阱
波纹管疏水阀的主要作用元件是金属波纹管，波纹管内充满汽化温度低于水饱和温度的液体。胶囊式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%，可排放不凝性气体。波纹管强度大，使用寿命长，维修方便，适用范围广。
装置刚启动时，管路中出现低温冷凝水，隔膜箱内液体呈冷凝状态，阀门处于开启位置。当凝结水温度逐渐升高时，膜内填充液开始蒸发，膜内压力升高，膜片带动阀芯向关闭方向运动，疏水阀在凝结水流出之前开始关闭达到饱和温度。隔膜箱随蒸汽温度的变化控制阀门开关，起到阻汽和排水的作用。
2.波纹管疏水阀
波纹管式疏水阀的不锈钢波纹管内装有汽化温度低于水的饱和温度的液体。阀门开关随蒸汽温度的变化而控制。阀门配有调节螺栓，可根据需要调节使用温度。一般过冷度的调节范围为低于饱和温度15℃～40℃。背压率大于70%，不怕结冰，体积小，可任意位置安装，可排放不凝性气体，使用寿命长。
装置启动时疏水阀安装，管路中出现冷却冷凝水，波纹管内的液体呈冷凝状态，阀芯在弹簧的弹力作用下处于开启位置。当凝结水的温度逐渐升高时，波纹管内充满的液体开始蒸发膨胀，内部压力增大，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。阀门开关、蒸汽阻断和排水。
3、双金属片疏水阀
双金属片式疏水阀的主要部件是双金属片感温元件，它随着蒸汽温度的升降而受热变形，推动阀芯启闭阀门。双金属片疏水阀配有调节螺栓，可根据需要调节工作温度。一般过冷度的调节范围低于饱和温度15℃～30℃，背压率大于70%。能排出不凝性气体，不怕结冰。体积小，抗水锤，抗高压，可任意位置安装。双金属很容易疲劳，需要经常调整。
装置刚启动时，管路中出现低温凝结水，双金属片呈扁平状态，阀芯在弹簧的弹力作用下，阀门处于开启位置。当冷凝水温度逐渐升高时，双金属片感温元件开始弯曲变形，推动阀芯至关闭位置。在凝结水达到饱和温度之前，疏水阀开始关闭。双金属片随蒸汽温度的变化控制阀门开关，实现阻汽排水。
3、热力式蒸汽疏水阀
该型蒸汽疏水阀是根据相变原理，依靠蒸汽和凝结水通过时流量和体积变化的不同热力学原理，使阀板上下产生不同的压差，从而驱动阀板开启和关闭阀门。因为热力式疏水阀的工作动力来自于蒸汽，所以蒸汽的浪费比较大。结构简单，耐水锤，50%大背，噪音大，阀门工作频繁，使用寿命短。
热力学疏水阀包括热力学（圆盘）、脉冲和孔板疏水阀。
1、热力式蒸汽疏水阀
热力式疏水阀中有一个活动阀板，它既是敏感部件又是动作执行器。根据蒸汽和冷凝水通过时流速和体积变化的不同热力学原理，在阀板上下产生不同的压差，带动阀板启闭阀门。漏汽率为3%，过冷度为8℃～15℃。
装置启动时，管路中出现冷却冷凝水，冷凝水被工作压力推开迅速排出。当冷凝水排出后，蒸汽将随后排出。由于蒸汽的体积和流量大于凝结水，阀板上下会产生压差，阀板在蒸汽流的吸力下迅速关闭速度。阀片关闭时，阀片受到两侧的压力，阀片下方的受力面积小于上方的受力面积。由于疏水阀蒸汽腔内的压力来自蒸汽压力，阀片顶部受力大于底部，且阀片关闭严密。当疏水阀蒸汽室中的蒸汽冷却成凝结水时，蒸汽室中的压力消失。冷凝水被工作压力推开，冷凝水不断排出，循环工作，排水间歇。
2、盘式蒸汽保温疏水阀
圆盘式隔汽疏水阀的工作原理与热力式疏水阀相同，都是在热力式疏水阀的蒸汽室外加了一层外壳。壳体内腔与蒸汽管道相连，利用管道本身的蒸汽对疏水阀主蒸汽腔进行保温。主蒸汽室温度不易降温，保持蒸汽压力，疏水阀关闭严密。当管路中产生冷凝水时，疏水阀外壳温度下降，疏水阀开始排水；如果过热蒸汽管路中没有凝结水，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。阀门的允许温度为550°C。它坚固耐用，使用寿命长。它是一种高压、高温过热蒸汽疏水阀。
3.脉冲陷阱
脉冲疏水阀有两个孔板，根据蒸汽压降的变化调节阀门开关。即使阀门完全关闭，进口和出口是连通的，第二个小孔是连通的。大的。疏水阀动作频率高，磨损严重，使用寿命短。体积小，抗水锤，可排出空气和饱和温度的水，接近连续排水，最大背压25%，因此用户少。
4、孔板疏水阀
孔板疏水阀是根据不同的排水量，选用不同孔径的孔板来控制排水量。结构简单，选用不当会造成排水不畅或蒸汽大量流失。不适用于间歇性生产的用汽设备或凝结水波动较大的用汽设备。
