怎样避免蒸汽疏水阀失效

阀体结实，结构简单，可耐水锤，具有很长的使 用寿命； 若在入口安装止回阀可用于过热蒸汽系统。
液体或 固体膨 胀热静 力型 压力平 衡式
利用凝结水的热敏感性； 在设定温度下，允许开车时排放不凝气； 对过热，水锤或振动不敏感； 抗冻。 体积小，重量轻，安装空间小，排量大； 排空气性能好； 抗腐蚀，耐水锤和过热，不为冷冻所损坏； 根据工作压力的变化而自动调节。无需随压力变 化而对疏水阀进行调节。 结实可靠，易于安装和维修； 抗腐蚀，耐水锤和过热，不为冰冻所损坏； 具有良好的排气特性； 排水温度低于饱和温度，可利用部分显热。 阀体结构结实、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 换阀尺寸； 抗水锤、振动、腐蚀，本体不为冷冻破坏，可适 用于过热蒸汽，可在任何方位上操作； 唯一的活动部件为不锈钢片，保证操作可靠，减 少维修，同时可具有止回阀的作用； 附有空气排除的碟片，可防止空气阻塞； 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。
（"）集液腿：一方面收集凝结水，另一方面 （! ） 带 有 排 放 阀 的 % 型 过 滤 器： 过 滤 器 （通常为 "&& 目）主要是防止疏水阀的堵塞污染， 通过打开排放阀既可以判断疏水阀工作是否正 常，又可以在疏水阀检修时泄压。 （#）疏水阀下游的导淋三通：主要用于帮助 诊断疏水阀的故障。 （$）疏水阀前后的切断阀：主要是用于维修 更换疏水阀。 （’）疏水阀下游法兰连接：一般疏水阀要求 螺纹连接，尤其是上游为了减少蒸汽泄漏的可 能。而下游采用法兰连接主要是考虑有些疏水阀 在维修时要拆除管道（例如倒吊桶式疏水阀） 。 （(）止回阀：对于疏水阀出口管有向上立管 的应设止回阀，但对热动力式可不设，因其自身 有止回作用。
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种 类 主要优点 在饱和温度下连续排放冷凝水，排量大； 能适应高低负荷的变化，不受压力变化的影响； 排气性能良好。 浮球式 （带 热 静力排 空阀） 倒吊筒 式
附件，而常常不被设计者重视。 据报道，我国每年大约有 &## 万台疏水阀在 使用，但是高达 !#’ ( !$’ 使用不好，这中间 除了由于疏水阀制造本身的原因之外，更主要的 原因是在系统设计和选择方面存在问题。
热动力 式
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汉：高级工程师，"**" 年毕业于西北大学化工系。一直从事化工设计工作。曾发表论文多篇。联系电话： （#)*）))&+"+* ,
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加热设备类型
化工设计 (##+， （(） !+ 工艺设备安全系数
排放条件 蒸汽压力 恒定 变化
$ 安装
疏水阀的安装应当满足供货商和设计的要 求。 $"! 设计 （!）一般疏水阀的安装要比用汽设备的凝结 水出口低，但在有些设备低于疏水阀安装位置 的，应该 在 蒸 汽 管 的 低 点 设 置 3 型 返 水 接 头， 靠它的作用把凝结水吸上来，见图 !。 （(）对于蒸汽管道的疏水，应在管道底部设 置集液腿，集液腿的管径一般比蒸汽管径小两 级，但最大不超过 45("#，集液腿底部比疏水阀 入口 低 ("66 ) *#66，便 于 收 集 管 道 中 固 体 颗
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怎样避免蒸汽疏水阀失效
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怎样避免蒸汽疏水阀失效
李 摘要 关键词 汉! 华陆工程科技有限公司 西安 !"##$%
提出疏水阀选择和应用设计中应注意的问题，以便能够长期稳定地运行。 疏水阀 应用
疏水阀的作用是自动排放蒸汽管道和设备中 产生的冷凝水和不凝气体，同时能有效地阻止蒸 汽排放，保证用汽设备的正常运行。 在化工设计中，经常会碰到疏水阀（又叫疏 水器） ，但是由于疏水阀系统仅仅是一个小小的
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故 障
疏水阀常见故障分析
冷态不排水
分 析 疏水 阀 上 游 过 滤 器、阀 门、管 道 弯 头 等 堵 塞； 机械机构损坏； 疏水阀内部污染物堵塞； 气锁。 旁通阀泄漏； 虹吸管损坏（对于虹吸排放的疏水阀） ； 用汽设备产生真空。 阀座损坏； 对于倒吊桶式初次启动未形成水封，可以先关 闭入口阀几分种，再慢慢打开，如果仍然不正 常，要在疏水阀入口加止回阀； 对于热静力式可能元件损坏。
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值得注意的是影响蒸汽疏水阀的排量，压差 是一个重要的因素，压差是指疏水阀的入口压力 与出口压力的差，出口压力又称背压。蒸汽疏水 阀入口压力要比送至用汽设备的蒸汽系统压力
根据冷凝水通过疏水阀时产生二次蒸汽，而 理来控制阀的开关。
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万方数据 大小和凝结水温度的高低。
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怎样避免蒸汽疏水阀失效
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粒，防止堵塞疏水阀，见图 !。
疏水阀出口流体Βιβλιοθήκη Baidu度。如果接近入口蒸汽温度则 说明疏水阀失效。疏水阀失效的原因和后果见表 #，常见故障分析见表 $。
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设备低于疏水阀的安装示意
图# 表# 图! 蒸汽管道疏水阀的安装示意
双金属 式
间歇 操 作 的 工 艺 设 冷凝水排出温度低于饱和温度，为了使蒸汽空间 备， 开 车 时 要 迅 速 保持流畅必须在疏水阀前加冷却段； 排放不凝气； 普通波纹管不抗冻。 伴热 和 主 蒸 汽 管 线 疏 水； 环 境 温 度 低 于冰点的场合。 双金属对温度感应较慢，无法对负荷变化作出快 主蒸汽管道 的 疏水； 速反应； 安装 环 境 温 度 低 于 冷凝水排出温度低于饱和温度，为了使蒸汽空间 冰点的场合。 保持流畅必须在疏水阀前加冷却段。 过低的进口压力和过高的背压不能工作； 不含防气锁碟片的型号，在启动时易发生气阻。 暴露在低温环境中，会造成阀开关频繁，降低寿 命，必须加隔热罩。 主蒸 汽 和 伴 热 管 线 疏水； 恒定压力和负荷； 安装 环 境 温 度 低 于 冰点的场合。
低，要考虑用汽设备的阻力损失，一般低 #,#" ) #,!012。背压也不等于凝结水系统的压力，即 使向大气排放，由于凝结水部分闪蒸为二次蒸 汽，会对疏水阀产生阻力作用，因此也会产生背 压。而当凝结水回收时，出口压力是管道系统的 压力降，位差及凝结水回收系统压力的总和。背 压越高疏水阀的压差越小，凝结水的排放量也相 应减少。所以在选型时要根据蒸汽疏水阀的压差 与排水量共同确定其容量。
蒸 汽 间 接 加热 面 浸 没 在 介 质 中 加热液体 （间歇蒸馏，蒸发，燃油 重力 加热器，管壳式换热器， 槽罐内的加热盘管等） ； 夹 套 容 器 （箱，釜，浓 缩器） ； 热虹吸 & 提升 提升或热虹吸排放 （搅拌釜，加热池等） 。 蒸 汽 间 接 自然 循 环 （ 空 气 干 燥， 环境温度 加热空气 对流干燥等） ； !#,"强制 循 环 （ 空 气 鼓 风， 环境温度 干燥 炉，工 艺 空气 加 热 . #,"等） 。 重力 排 放（压 烫 机，加 蒸 汽 间 接 热板等） ； 加 热 固 体 热虹吸 排 放 （滚 筒 干 燥 或淤浆 机，造纸机等） 。 蒸 汽 直 接 重力排放（高压灭菌器， 加热固体 灭菌机等） 。 重力 热虹吸 正常 快速
热态不排水
蒸汽泄漏
通常有如下三种方法来诊断疏水阀是否正常 工作： （"） “看” 。打开疏水阀下游排放阀，观察是 否有凝液和蒸汽排放。 （!） “温度” 。观察上下游温度变化，通过测 温仪，红外仪，热带（缠绕疏水器，颜色随温度 不同而变化） ，热棒（随温度不同而熔化）测量。 （#） “听”可通过听诊器，超声检测仪来判断。
本文主要从疏水阀选择和应用设计中，提出 应考虑的问题，以便使疏水阀有效稳定长期运 行，从而使工厂提高安全性，减少费用，节约能 源，提高经济效益。
典型设备
! 选型
化工装置中的疏水阀主要有三类，各类疏水 阀比较见表 !。 !"! 机械型疏水阀 以机械方式工作，原理是根据蒸汽和凝结水 之间的密度差。利用浮球或浮筒来操作疏水阀的 开关，以饱和温度排放冷凝水。种类包括浮球式 和倒吊桶式。 !"# 热静力型疏水阀 利用饱和蒸汽比冷凝水和含有不凝气蒸汽的 温度高的原理来操作疏水阀的感温元件而控制阀 门的开关。此类疏水阀在冷凝水排放前必须冷却 至饱和温度以下。种类包括压力平衡式，双金属 片式和液体或固体膨胀式。 !"$ 热动力型疏水阀
疏水阀失效的原因 （"）正常磨损 （!）污染物堵塞
疏水阀的典型配置 疏水阀失效分析
（#）疏水阀不允许串联使用，多台用汽设备 不能共用 " 台疏水阀以防止短路。 （$）疏水阀一般不设旁通，如果必须设，旁 通应水平安装或在疏水阀之上。 !"# 典型配置
疏水阀无法打开的 疏水阀泄漏的后果 后果 （"）积水 （"）能源浪费
高速运行的二次蒸汽会产生一个低压区的简单原
# 排量的确定
疏水阀类型选择之后就是确定尺寸，而尺寸 是根据凝结水排量来确定的。 疏水阀排量的确定分两步，首先，根据热平 衡关系式计算冷凝负荷，然后，在此冷凝负荷的 基础上乘以安全系数得到疏水阀的排量。第一步 可根据不同的用途（例如主蒸汽管道疏水，伴热 和工艺设备）依据相关的公式、图表计算确定， 这里不再赘述。重点说明以下安全系数，对于主 蒸汽管道疏水和伴热管线，因为压力恒定，疏水 量较小（一般小于 "#$% & ’） ，安全系数取 ( ) *； 而对于工艺设备安全系数可参考表 (。 尤其要注意的是不能根据连接管径来确定疏 水阀的尺寸，因为疏水阀的连接尺寸与疏水阀的 排水能力没有直接的关系，疏水阀的排水能力的 大小主要取决于阀孔尺寸的大小、阀前后压差的
（下转第 * 页）
$ 故障分析
万方数据 判断疏水阀是否正常工作的最好方法是测量
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化工设计 #,,&， （#） $&
产中必须在停止供氧的基础上，采用其它措施来 确保厌氧发酵。 笔者认为，在甘油发酵后期停止供氧后，通 入一定量的 !"# 进行气提厌氧发酵应是较理想的 选择。首先，在残糖浓度较低时，采用 !"# 气提 可以促使厌氧发酵过程较快地实现，促使残糖浓 度较快 降 低，甘 油 浓 度 继 续 增 加。其 次，采 用 !"# 气提法，投资小，简单可行，只需在无菌空 气的进口管道上加装一个三通接入 !"# 气体即 可，而不必改动设备。再次，生产操作中可快捷 便利地进行流量调节。 采用 !"# 气提法进行厌氧发酵，需注意以下 两个要素： （$）要通 过 反 复 的 生 产 试 验，找 出 最 佳 的 !"# 流量值。 （#）一般来说，当甘油发酵液的残糖浓度降 至 #% 时，是 甘 油 开 始 反 耗 的 起 点，此 时 通 入 !"# 最佳。但从获得检测数据，到停止通入无菌 空气 并 切 换 为 通 入 !"# ，需 要 一 定 的 时 间。因 此，当发酵液中残糖浓度降至 &% 左右时，就须 确定通入 !"# 的时机。 !"# 絮凝除菌技术 甘油的发酵周期长，因而发酵液中除含有粒 径细小的酵母细胞和细胞碎片外，还含有蛋白质 和其他胶状物。这些杂质的存在，将对后续的过 滤、离交、浓缩、脱色等分离和精制过程不利。 所以，采用发酵法生产甘油，其后处理的第一步 就是除菌，以除去酵母细胞和细胞碎片，从而改 善发酵液的过滤性。 传统的过滤除菌法效率低，劳动强度大，有 时甚至出现粘胶状滤饼堵塞滤布，使操作无法顺 利进行，目前已很少采用。现常用的离心除菌
（!）温度控制不稳 （!）设备流速过快 定 （#）过滤器没有很 （#）产品出现废品 （#）蒸汽进入冷凝水 好维护 管道 （$）水锤 （$）减少热量输出 （$）冷凝水管被加压 （’）损坏设备
蒸汽疏水阀组的典型配置见图 #，下面分别 说明各部件的作用： 可防止水锤。
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（’）冷冻 （’）其它疏水阀背压 升高 （(）不正确的口径 （(）水锤 选型和型号选择 （(）影响其它疏水阀 正常工作 （)）无法维持恒定的 压力和温度 （) ） 安 装 不 正 确 （背 压 过 高 ）没 有 足够的维护
主要缺点 应用推荐
各类疏水阀性能比较
负荷 变 化 大 的 换 热 器； 下游 有 冷 凝 水 泵 的 场合； 经常开停车的场合。 排放不凝气体慢（经常需要例外增加排空气阀） ； 不凝 气 排 放 少 的 场 在系统压力突然变化时，容易失去水封而泄漏蒸 合。 汽，必须在入口安装止回阀； 暴露在过冷的环境中会冻坏，必须加保温； 在小负荷下，泄漏蒸汽。 热敏元件容易腐蚀； 凝结水倒流入工艺排放管线。 非常 适 用 于 蒸 汽 伴 热管线； 加热 设 备 温 度 控 制 不严格的场合。 浮球易被水锤损坏； 在暴露状态下，需要保温； 热静力排空阀对腐蚀敏感。