疏水閥在蒸汽加熱系統(tǒng)中是最為重要的一環(huán),其作用就是排水、阻汽、排空氣。也就是說(shuō),我們只有選擇一款合適優(yōu)秀的疏水閥,才能保證自動(dòng)快速順暢的排出冷凝水、快速排出冷空氣和不凝氣體、并阻止蒸汽泄漏;才能提高換熱效率、加快物料升溫速度、縮短啟機(jī)時(shí)間;才能達(dá)到最佳節(jié)能效果、節(jié)約成本!那我們本期就來(lái)分享各類疏水閥的結(jié)構(gòu)特性和工作原理,重點(diǎn)介紹浮球式疏水閥。
目前疏水閥共分三大類,分別適用于不同的工況:
A、機(jī)械式疏水閥(包括:自由浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等)
B、熱動(dòng)力式疏水閥(包括:圓盤(pán)式、脈沖式、孔板式等)
C、熱靜力式疏水閥(包括:膜盒式、雙金屬片式、波紋管式等)
機(jī)械式疏水閥工作原理
是利用蒸汽和冷凝水的密度差來(lái)工作的,密度是物質(zhì)的固有特性,因此,機(jī)械式疏水閥可以根據(jù)冷凝水的流動(dòng)而精確運(yùn)行,不受溫度變化等外部因素的影響;通過(guò)冷凝水液位變化,使浮球升降帶動(dòng)閥瓣開(kāi)啟或關(guān)閉閥嘴,達(dá)到阻汽排水的目的;過(guò)冷度小,不受工作壓力和溫度變化的影響,有水即排,加熱設(shè)備里不積水,能使設(shè)備達(dá)到最佳換熱效率;抗背壓能力高,是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥,應(yīng)用最為廣泛,排量大,節(jié)能。
1、自由浮球疏水閥工作原理
1)、啟機(jī)時(shí),排出初始的空氣和冷凝水:當(dāng)疏水閥是冷的時(shí)候,熱靜力元件(膜盒)①收縮,閥口②開(kāi)放,連續(xù)排出初始的空氣。當(dāng)冷凝水進(jìn)入疏水閥,浮球浮起,冷凝水從閥嘴③排出,同時(shí)也有部分冷凝水會(huì)從閥口②排出。
2)、當(dāng)所有的初始空氣和冷水被排除后,熱冷凝水進(jìn)入并加熱熱靜力元件膜盒①,膜盒受熱膨脹,使其在蒸汽到達(dá)疏水閥之前關(guān)閉閥口②,而流入的熱冷凝水仍通過(guò)閥嘴③被連續(xù)排出。
3)、當(dāng)在工作中,一旦空氣或不凝氣體進(jìn)入或冷凝水倒流入疏水閥,膜盒①將迅速感知其帶來(lái)的溫度下降而收縮,并打開(kāi)閥口②排出空氣和冷凝水。當(dāng)溫度恢復(fù)到蒸汽溫度時(shí),膜盒將迅速膨脹,關(guān)閉閥嘴②。
4)、當(dāng)沒(méi)有冷凝水流入疏水閥時(shí),浮球下降到三點(diǎn)定位范圍內(nèi),關(guān)閉閥嘴③。當(dāng)有少許冷凝水時(shí),就可以實(shí)現(xiàn)水密封,即閥嘴③始終處于冷凝水液位以下,蒸汽無(wú)法通過(guò),達(dá)到防止蒸汽泄漏的效果。
2、杠桿浮球疏水閥工作原理
1)、啟機(jī)時(shí),排出熱靜力膜盒排放初始的空氣;
2)、當(dāng)冷凝水進(jìn)入閥門(mén)時(shí),杠桿浮球浮起,閥芯離開(kāi)閥座,開(kāi)啟閥門(mén),排除冷凝水;
3)、當(dāng)所有的冷凝水被排出后,蒸汽進(jìn)入疏水閥,感應(yīng)到蒸汽溫度后,膜盒迅速膨脹,關(guān)閉排氣孔,阻止蒸汽泄漏;同時(shí),浮球下降,閥門(mén)關(guān)閉;當(dāng)有少許冷凝水時(shí),可實(shí)現(xiàn)水密封,閥嘴總是低于液位,蒸汽無(wú)法通過(guò),達(dá)到防止蒸汽泄漏的效果。
從結(jié)構(gòu)原理上可以看出,浮球式疏水閥可以做到:?jiǎn)C(jī)快、升溫快、不積水、冷凝水可以回收,最絕大部分加熱設(shè)備最理想的疏水閥種類。
3、倒吊桶疏水閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作流程:
倒吊桶式疏水閥,其中的倒吊桶連接著杠桿,倒吊桶頂部開(kāi)了一個(gè)小的排氣孔。桶落下時(shí),拉動(dòng)閥芯離開(kāi)閥座,冷凝水從倒吊桶底部流入,充滿整個(gè)閥體內(nèi)部空間,從上部的出口流出;蒸汽或空氣進(jìn)入時(shí),進(jìn)入到倒吊桶的底部,冷凝水圍繞著它的外部,蒸汽使它升起,關(guān)閉疏水閥出口。
此時(shí)倒吊桶頂部的小排氣孔,允許微量的蒸汽排放到疏水閥頂部,并從下游排出。由于孔小及孔上下兩側(cè)壓差小,所以排除空氣的速度比較慢。
當(dāng)空氣和少量的蒸氣從排空口排除后,冷凝水開(kāi)始充滿吊桶內(nèi)部,吊桶下沉,再次打開(kāi)閥門(mén)排放冷凝水。
雖然倒吊桶式疏水閥的核心作用力也是浮力,跟浮球式相同,但是他們的結(jié)構(gòu)和工作原理則是完全不同的。當(dāng)管道內(nèi)的空氣和大量低溫凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥內(nèi)時(shí),倒吊桶靠自身重量下墜,排水口迅速打開(kāi)排放;當(dāng)蒸汽進(jìn)入時(shí),倒吊桶產(chǎn)生向上的浮力浮起,排水口關(guān)閉阻止蒸汽泄漏;當(dāng)一部分蒸汽從排氣孔排出,另一部分蒸汽冷凝,倒吊桶失去浮力再次下沉;如此循環(huán)過(guò)程中,會(huì)有微量的蒸汽會(huì)泄漏,不利于節(jié)能!