疏水閥的選用

疏水閥是從貯有蒸汽的密閉容器內自動排出凝結水，同時保持不泄漏新鮮蒸汽的一種自動控制裝置，在必要時也允許蒸汽按預定的流量通過。在現代社會中，蒸汽廣泛地應用于工農業生產和生活設施中，無論在蒸汽的輸送管道系統，還是利用蒸汽來進行加熱、干燥、保溫、消Du、蒸煮、濃縮、換熱、采暖、空調等工藝過程中所產生的凝結水，都需要通過蒸汽疏水閥排除干凈，而不允許蒸汽泄漏掉。
按啟閉件的驅動方式，蒸汽疏水閥可分為三類：由凝結水液位變化驅動的機械型蒸汽疏水閥；由凝結水溫度變化驅動的熱靜力型蒸汽疏水閥；由凝結水動態特性驅動的熱動力型蒸汽疏水閥。疏水閥結構型式見表1-25。
蒸汽疏水閥是蒸汽使用系統的重要附件，其性能的優劣，對于系統的正常運行。設備熱效率的提高及能源的合理利用等方面具有重要作用。
⑴機械型蒸汽疏水閥
這類疏水閥主要有密閉浮子式、敞口向上浮子式、敞口向下浮子式等。這類型式的蒸汽疏水閥的工作原理運用了古老的阿基米德原理，性能可靠，能排除飽和水；但是體積比較大，較笨重。又由于顛簸搖擺的環境對其阻汽排水性能有相當的影響，因此，不能適應火車、輪船及有較大震動的裝置上使用。
⑵熱靜力型蒸汽疏水閥
這類疏水閥主要有蒸汽壓力式蒸汽疏水閥、雙金屬片式或熱彈性元件式蒸汽疏水閥、液體或固體膨脹式蒸汽疏水閥。這類疏水閥幾乎與機械型疏水閥同時出現，z初是金屬膨脹式蒸汽疏水閥，利用閥桿材料冷縮熱脹的物理性能和凝結水溫度的變化而實現阻汽排水作用。但是這種型式的蒸汽疏水閥不能適應蒸汽壓力變化較大和凝結水量不穩的場合，后來研制出利用液體膨脹的壓力平衡波紋管式蒸汽疏水閥。以上的問題得到了初步解決。隨著材料科學技術的發展，雙金屬片得到了廣泛應用，研制出了雙金屬片式蒸汽疏水閥，它是利用雙金屬片受到溫度變化而產生的變形實現阻汽排水作用的。這種疏水閥體積小、重量輕，能排除大量空氣，但是成本高。
⑶熱動力型蒸汽疏水閥
這類疏水閥有盤式蒸汽疏水閥、脈沖式蒸汽疏水閥、迷空式蒸汽疏水閥、孔板式蒸汽疏水閥。盤式蒸汽疏水閥是利用蒸汽的流速與凝結水流速的差別而實現阻汽排水動作，這種蒸汽疏水閥體積小、重量輕、結構簡單，但排空氣性能較差。脈沖式蒸汽疏水閥也具有體積小、重量輕的特點，但結構復雜，制造精度要求高、價格貴。
⑷疏水閥的選用
由于各種型式的蒸汽疏水閥各有不同的優缺點和不同的適用條件，因此多年以來各種型式的蒸汽疏水閥長期并存，應用于各種工業管道中。在諸多型式的疏水閥中，必須正確地選擇適合某一系統中的疏水閥，因為這對系統的正常運行影響很大，選擇恰當可提高熱效率和節省燃料。正確的選型應按下列標準：
①蒸汽疏水閥的公稱壓力及工作溫度應大于或等于蒸汽管道及用汽設備的z高工作壓力及z高工作溫度。
②蒸汽疏水閥必須區別類型，按其工作性能、條件和凝結水排放量進行選擇，不得只以蒸汽疏水閥的公稱通徑作為選擇依據。
③在凝結水回收系統中，若利用工作背壓回收凝結水時，應選用背壓率較高的蒸汽疏水閥（如機械型蒸汽疏水閥）。
④當用汽設備內用汽不得積存凝結水時，應選用能連續排出飽和凝結水的蒸汽疏水閥（如浮球式蒸汽疏水閥）。
⑤在凝結水回收系統中，用汽設備用汽排出飽和凝結水，又用汽及時排除不凝結性氣體時，應采用能飽和水的蒸汽疏水閥與排氣裝置并聯的疏水裝置或采用同時具有排水、排氣兩種功能的蒸汽疏水閥。
⑥當用汽設備工作壓力經常波動時，應選用不需調整工作壓力的蒸汽疏水閥。
⑦蒸汽疏水閥的實際z高工作背壓ρ′MOR的確定。
機械型蒸汽疏水閥： ρ′MOR=0.8ρ′o （1）
熱靜力型蒸汽疏水閥： ρ′MOR=0.3ρ′o （2）
熱動力型蒸汽疏水閥：
圓盤式蒸汽疏水閥： ρ′MOR=0.5ρ′o （3）
脈沖式蒸汽疏水閥： ρ′MOR=0.25ρ′o （4）
式中 ρ′MOR —蒸汽疏水閥的實際z高工作背壓，Pa；
ρ′o —蒸汽疏水閥的實際工作壓力，Pa。
⑧蒸汽疏水閥的實際工作壓力ρ′o的確定。當凝結水由蒸汽管道系統排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力等于蒸汽管道的工作壓力。
當凝結水由用汽設備排出時，蒸汽疏水閥的實際工作壓力按下式確定：
ρ′o=（0.9～0.95）ρ （5）
式中 ρ′o—蒸汽疏水閥的實際工作壓力，Pa；
ρ —用汽設備的蒸汽壓力，Pa，其值為測定數據或制造廠提供的數據。
⑨蒸汽疏水閥的實際工作背壓按下式確定：
ρ′OR=gρ·(H3+△Z3)+ ρ3 （6）
式中 ρ′OR —蒸汽疏水閥的實際工作背壓，Pa；
H3 —蒸汽疏水閥閥后管道系統總的水力阻力，Pa；
△Z3 —蒸汽疏水閥閥后提升或下降的高度，提升為正值，下降為負值，m；
Ρ3 —凝結水箱的壓力，Pa；
g — 重力加速度，m/s2；
ρ — 密度，kg/m3。
⑩用以選擇蒸汽疏水閥的凝結水排放量按下列原則確定。必須準確地掌握用汽設備的凝結水排放量Gt和用汽壓力。
用以選擇蒸汽疏水閥的凝結水排放量Gt，按下式計算：
Gt=η·Gc （7）
式中 Gt—蒸汽疏水閥的凝結水排放量，t/h；
η—An全率，其數值按蒸汽疏水閥樣本選取，或參考表2-9；
Gc—用汽設備凝結水的排放量，t/h。
選好疏水閥，是一項重要的節能措施。據我國有關部門統計。目前全國蒸汽疏水閥擁有量約500萬臺。大約有80%的產品達不到現行國家標準漏汽量小于3%的要求。每年將損失1500萬噸標煤。因此，要國家不同工況條件選擇合適的疏水閥。
我國常用的疏水閥性能見表2-10。
由于各種因素的影響，疏水閥技術參數的理論計算與實際使用情況是有出入的。實際排水量大于理論排水量。其An全率η見表2-9。
在需要立即排除凝結水的場合，如渦輪蒸汽機、蒸汽泵、蒸汽主管道等，不宜采用有過冷度的疏水閥，如脈沖式疏水閥和熱靜力波紋管式疏水閥。