KRF3高壓圓盤(pán)式蒸汽疏水閥

一、概述

蒸汽供熱系統(tǒng)所耗的能源在我國(guó)能源耗中占有重要地位，全國(guó)產(chǎn)煤量的1/3用于該系統(tǒng)。蒸汽疏水閥對(duì)系統(tǒng)熱能的節(jié)約，不僅節(jié)約了煤，還相應(yīng)地降低了燃燒這部分煤所產(chǎn)生的CO2、SO2及粉塵的排放量，同時(shí)也意味著節(jié)約了生產(chǎn)這部分蒸汽所消耗的輔助原料、材料、電力、水、人力和設(shè)備折舊等，因此蒸汽疏水閥是一種節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。

KRF3高溫高壓圓盤(pán)式疏水閥可自動(dòng)排除設(shè)備內(nèi)的冷空氣，排出管道系統(tǒng)內(nèi)不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水，同時(shí)阻蒸汽逸出，所以蒸汽疏水閥的作用簡(jiǎn)稱(chēng)阻汽、通水、排空氣。

眾所周知，工廠里的加熱、干燥、蒸氣及采暖等設(shè)備中廣泛且大量地使用著蒸汽。這些使用蒸汽的地方都需要使用蒸汽疏水閥，蒸汽水閥是把蒸汽做功后產(chǎn)生的凝結(jié)水從裝置中迅速排出，并使裝置的效率保持在最佳狀態(tài)。

蒸汽疏水閥有三個(gè)作用：

第一、迅速排出蒸汽使用裝置內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水，使蒸汽使用裝置的加熱效率保持在最佳狀態(tài)；使裝置內(nèi)的凝結(jié)水不形成滯留，最大限度地確保裝置內(nèi)的蒸汽空間，這樣可經(jīng)常保持最高的加熱效率。

第二、迅速排出開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)裝置內(nèi)的空氣、不凝性氣體和低溫凝結(jié)水，從而縮短預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

第三、降低蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量，所謂蒸汽疏水閥自身的蒸汽消耗量，一般是指蒸汽泄漏量而言，是蒸汽疏水閥動(dòng)作需要的蒸汽量和散熱損失量之和。

蒸汽作為二次能源，已廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)中，如能源、化工、造紙、船舶等領(lǐng)域，使其達(dá)到工藝所需的指標(biāo)。在輸送蒸汽介質(zhì)的管道或設(shè)備內(nèi)，還混有其他成分的介質(zhì)，并在整個(gè)輸送過(guò)程中這些介質(zhì)還會(huì)不斷地產(chǎn)生和形成。如在輸送蒸汽介質(zhì)的沿途因蒸汽介質(zhì)間的碰撞運(yùn)動(dòng)或與管壁的摩擦等而產(chǎn)生的沿途凝結(jié)水，設(shè)備運(yùn)行前管道系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存的冷空氣等有害介質(zhì)。因此，能夠盡可能地將蒸汽在輸送過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝水及設(shè)備運(yùn)行初期的冷空氣排除干凈，以提高蒸汽的熱效率是蒸汽管道系統(tǒng)一個(gè)極其重要問(wèn)題，而蒸汽疏水閥正是觖決引項(xiàng)問(wèn)題的關(guān)鍵裝置。蒸汽疏水閥是保障蒸汽系統(tǒng)正常工作、凝結(jié)水回收利用、節(jié)約能源的重要控制類(lèi)閥門(mén)。

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理 

KRF3 高溫高壓圓盤(pán)式疏水閥主要由閥體、閥蓋、閥座、內(nèi)閥蓋、過(guò)濾網(wǎng)、雙金屬環(huán)、閥片等零件組成。閥體、閥蓋采用鍛鋼、 WC6 、 wc9 等材料鑄造或鍛打而成，能耐 550 o C 高溫，動(dòng)靈敏，工作質(zhì)量高，適用于高壓惡劣工況下的疏水工作，是高壓過(guò)熱蒸汽管線和高壓過(guò)熱蒸汽設(shè)備最理想的疏水閥之一。用雙頭螺柱、螺母緊固為一體。閥內(nèi)腔空間不大，只能容納閥座、內(nèi)閥蓋、過(guò)濾網(wǎng)等配件。閥體通流孔極小，使得足夠的體厚，可達(dá)到高壓、高溫要求。蒸汽可通過(guò)環(huán)流式經(jīng)過(guò)由過(guò)濾套固定的過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入閥蓋處凝結(jié)成水，流向閥座進(jìn)口。閥座位閥腔中心位置，閥體凹槽處由外六角螺絲定位。凝結(jié)水通過(guò)閥座上內(nèi)閥蓋腔，頂開(kāi)閥片流出閥座，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單符合蒸汽凝結(jié)水排水要求。

(1) 、閥體 

KRF3 高溫高壓圓盤(pán)式疏水閥是圓形結(jié)構(gòu)，閥體為組合式圓塊，半形結(jié)構(gòu)。閥體中心同心圓孔只容納外六角螺絲穿過(guò)固定閥座，閥座錐面與閥體內(nèi)孔有足夠的壓度，實(shí)現(xiàn)在高溫、高壓下不內(nèi)漏。閥座外圍由過(guò)濾網(wǎng)、過(guò)濾固定套，等配件組成內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？烧f(shuō)是與其它閥門(mén)安全不同的結(jié)構(gòu)原理，其閥蓋起到密封性能的作用，不可缺少。厚厚的閥體邊圍一圈由數(shù)個(gè)通孔，方便雙頭螺絲穿過(guò)與閥蓋配合成一體。閥可為法蘭式或焊接式，孔徑極小主要為達(dá)到足夠壓力及溫度所特定的尺寸。閥體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，組裝或拆卸閥上配件方便。

(I) 、高溫高壓疏水閥特點(diǎn) 

1 、抗蝕性強(qiáng)．動(dòng)作可靠，經(jīng)久耐用。

2 、在工作壓力范圍內(nèi)，無(wú)需調(diào)整，節(jié)能效果顯著。

3 、可迅速排出設(shè)備起動(dòng)時(shí)的空氣殛冷凝結(jié)水、排量大、漏汽率小。

4 、閥內(nèi)部裝有自動(dòng)吹除裝置。新型皇冠式閥片、密封極為可靠。蒸汽保溫裝置，高效節(jié)能。

( 一 ) 、工作原理

KRF3 高溫高壓圓盤(pán)式疏水閥通過(guò)對(duì)控制室的巧妙設(shè)置，使得閥一旦關(guān)閉，就達(dá)到完全關(guān)閉，從而減少了蒸汽的漏失。

在疏水閥處于排水狀態(tài)時(shí)，閥片處于上位，緊貼在閥蓋的凸臺(tái)上，此時(shí)介質(zhì)作用于閥片上方的力是 P A 乘以閥片的面積減去閥蓋凸臺(tái)的面積；而 P A 是流動(dòng)介質(zhì)的靜壓力；作用于閥下方的力是個(gè)合力，它包括介質(zhì)的沖力、動(dòng)壓力和靜壓力。低溫凝結(jié)水很少再蒸氣，以水柱的形式?jīng)_擊著閥片的下方，其作用力很大。蒸汽或高溫凝結(jié)水夾帶著大量的二次汽流過(guò)時(shí)，由于比容的差異，流速發(fā)生了變化，靜壓和動(dòng)壓也發(fā)生了一定的變化，而汽態(tài)介質(zhì)柱對(duì)閥片沖力的變化則更大。比容減小，沖力減小，此時(shí)作用于閥片下方的合力減小到小于作用于閥片上方的力，閥片下降關(guān)閉疏水閥。閥門(mén)一經(jīng)關(guān)閉，控制室內(nèi)充滿(mǎn)了蒸汽，作用于閥片上方的力等于 π/4D 2 P A ，作用于閥片下方的力等 π/4D 2 P A (D 為閥片的外徑， d 為疏水閥進(jìn)口直徑 ) 。作用于閥片上方的力大于作用于閥片下方的力，疏水閥呈關(guān)閉狀態(tài)。而由于疏水閥整體的對(duì)外散熱，疏水閥連同其體內(nèi)的介質(zhì)溫度都會(huì)下降?？刂剖覂?nèi)的蒸汽由于降溫，不斷凝結(jié)成水， P A 下降；當(dāng)閥片上方的作用力小于閥片下方的作用力時(shí)，蒸汽疏水閥重新開(kāi)啟，排放凝結(jié)水。

值得注意的是，當(dāng)疏水閥關(guān)閉時(shí)，滯留在控制室內(nèi)的不是蒸汽，而是空氣和其他不凝性氣體。由于它不會(huì)凝結(jié)，它的體積隨溫度的變化值又極小，因此控制室內(nèi)的壓力不會(huì)減小，疏水閥不會(huì)自行開(kāi)啟，永遠(yuǎn)處于關(guān)閉狀態(tài)，這就是所說(shuō)的氣堵現(xiàn)象，尤其是高壓圓盤(pán)式蒸汽疏水閥更為突出?？朔姆椒ㄊ?，在圓盤(pán)式蒸汽疏水閥的閥座外環(huán)加工一個(gè)溝槽，溝槽底部加工成坡形，如圖 10-18 所示。在溝槽內(nèi)裝一個(gè)雙金屬環(huán)，雙金屬環(huán)上放一個(gè)托圈，托圈之上便是閥片了。低溫時(shí)雙金屬環(huán)處于上位，阻止閥片接觸閥座，低溫凝結(jié)水、空氣和不凝性氣體頂起閥片，由疏水閥出口排出。蒸汽和高溫凝結(jié)水來(lái)后，使雙金屬環(huán)的直徑變大，雙金屬環(huán)依靠重力沿斜坡滑向溝槽底部，對(duì)閥片不再起阻止作用。

高壓用圓盤(pán)式蒸汽疏水閥可用于 15MPa 工作壓力的管網(wǎng)中，且適用于過(guò)熱蒸汽和超臨界的狀態(tài)，其最高工作溫度可達(dá) 530 o C 。厚厚的閥蓋有一定的保溫作用，但更主要的是本閥門(mén)利用介質(zhì)本身的溫度實(shí)施對(duì)控制室的保溫。介質(zhì)進(jìn)入疏水閥的經(jīng)入口，再上行進(jìn)入保溫腔，然后才通過(guò)孔 A 進(jìn)入疏水閥閥片的下方。疏水閥開(kāi)啟時(shí)介質(zhì)再由閥座出口排出疏水閥體外；疏水閥關(guān)閉后，高溫介質(zhì)滯留在保溫腔中，實(shí)施有效地保溫。

高溫高壓圓盤(pán)式蒸汽疏水閥雙金屬環(huán)的設(shè)