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水力控制阀行业市场发展现状分析 疏水阀原理和结构形式

来源: 网络整理 2020-03-06

基础设施建设是我国经济建设的要点,排水工程,特别是污水处理工程规模浩大包含管道、阀门在内的水处理设备制造业已形成强大的水工业行业,为阀门职业的发展提供了良好的条件。我国已进入WTO,全球每年需求阀门约300万吨。要充分利用水力控制阀业优势,积极走向世界经济的平台。

阀门存在的很多问题主要是改革开放后,市场急速扩大,而原有国营阀门企业纷繁关停并转,原本机械工业水平就不高,于是乡镇企业(民营企业),漫山遍野般迅速发展起来,起点低,技术力量十分薄弱,设备简陋,产品大多数都是仿照出产,再加上商场混乱,特别是给排水用的低压阀门,问题严峻。近十年来,在少数阀门企业的带动下,确有明显前进,有些种类甚至到达水平,还有许多企业进行二次创业。但就全体来说,距离还很大,有很多作业要做。为此,行业技术前进、发展规划有着很重要的含义。

水力控制阀运用前史久,至今世界各国仍在运用,特别是DN300mm以下,在各类阀门中仍占主导地位。其特征是阀板前后压差使阀板强制压在出口右侧的阀座上,密封性较好,且全开时,由于阀板不留在流路上,用于切断管道中介质。其缺点是操作力矩大,操作时易使阀体、阀杆损坏,特别是大口径闸阀。外形尺寸和重量也大,DN1000口径闸阀约3200mm高,需求四个人操作,所以闸阀一般运用在小口径,即DN500以下运用。闸阀从全开到中心开度,阀门的流阻较小,挨近全闭时,流阻急剧添加。较大的范围内,流阻变化较小,在挨近全闭时,流量变化较大,必定不要在阀门挨近封闭时运用,这时很难进行流量的微调。

水力控制阀工况若处在中心开度,阀板因为是靠两侧的导轨支撑,全闭时配合紧密,而在中心方位时,阀板与导轨空隙大而发作振荡。因而,即使在气蚀发作率较低的区域,长时间使阀门节流运转,导轨也会发作畸形、磨耗或损坏,且由于阀座不是全面接触,而接触部位外表压力很高,往往会发作咬蚀或粘连,因而,不宜用于流量控制。还要留意,闸阀在小开度时,流量变化大,假如对阀门紧急启闭,会形成压力急剧上升或发生负压,特别是关阀门时水锤的运作。

疏水阀原理和结构形式

疏水阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到优良工作效率。要想达到最理想的效果,就要对各种类型疏水阀的工作性能、特点进行全面的了解。

疏水阀的品种很多,各有不同的性能。选用疏水阀时,首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的运行,然后才考虑其他客观条件,这样选择你所需要的疏水阀才是正确和有效的。

疏水阀要能“识别”蒸汽和凝结水,才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和凝结水基于三个原理:密度差、温度差和相变。于是就根据三个原理制造出三种类型的疏水阀:分类为机械型、热静力型、热动力型。

一、机械型疏水阀

机械型也称浮子型,是利用凝结水与蒸汽的密度差,通过凝结水液位变化,使浮子升降带动阀瓣开启或关闭,达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小,不受工作压力和温度变化的影响,有水即排,加热设备里不存水,能使加热设备达到换热效率。最大背压率为80%,工作质量高,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀。

机械型疏水阀有自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等:

1、自由浮球式疏水阀

自由浮球式疏水阀的结构简单,内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命很长,“HG”疏水阀内部带有 Y 系列自动排空气装置,非常灵敏,能自动排空气,工作质量高。

设备刚启动工作时,管道内的空气经过 Y 系列自动排空气装置排出,低温凝结水进入疏水阀内,凝结水的液位上升,浮球上升,阀门开启,凝结水迅速排出,蒸汽很快进入设备,设备迅速升温,Y 系列自动排空气装置的感温液体膨胀,自动排空气装置关闭。疏水阀开始正常工作,浮球随凝结水液位升降,阻汽排水。自由浮球式疏水阀的阀座总处于液位以下,形成水封,无蒸汽泄漏,节能效果好。最小工作压力 0.01Mpa,从 0.01Mpa 至最gao使用压力范围之内不受温度和工作压力波动的影响,连续排水。能排饱和温度凝结水,最小过冷度为 0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到较佳换热效率。背压率大于 85%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。

2、自由半浮球式疏水阀

自由半浮球式疏水阀只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶即是启闭件,又是密封件。整个球面都可为密封,使用寿命很长,能抗水锤,没有易损件,无故障,经久耐用,无蒸汽泄漏。背压率大于 80%,能排饱和温度凝结水,最小过冷度为 0℃,加热设备里不存水,能使加热设备达到较佳换热效率。

当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入疏水阀内,阀内的双金属片排空元件把球桶弹开,阀门开启,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内,球桶产生向上浮力,同时阀内的温度升高,双金属片排空元件收缩,球捅漂向阀口,阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水,球桶失去浮力往下沉,阀门开启,凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内,阀门再关闭,间断和连续工作。

3、杆浮球式疏水阀

杠杆浮球式疏水阀基本特点与自由浮球式相同,内部结构是浮球连接杠杆带动阀心,随凝结水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水阀利用双阀座增加凝结水排量,可达到体积小排量大,最大疏水量达 100 吨/小时,是大型加热设备最理想的疏水阀。

4、倒吊桶式疏水阀

倒吊桶式疏水阀内部是一个倒吊桶为液位敏感件,吊桶开口向下,倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水阀能排空气,不怕水击,抗污性能好。过冷度小,漏汽率小于 3%,最大背压率为 75%,连接件比较多,灵敏度不如自由浮球式疏水阀。因倒吊桶式疏水阀是靠蒸汽向上浮力关闭阀门,工作压差小于 0.1MPa 时,不适合选用。

当装置刚启动时,管道内的空气和低温凝结水进入疏水阀内,倒吊桶靠自身重量下坠,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内,倒吊桶的蒸汽产生向上浮力,倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭阀门。倒吊桶上开有一小孔,当一部份蒸汽从小孔排出,另一部份蒸汽产生凝结水,倒吊桶失去浮力,靠自身重量向下沉,倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门,循环工作,间断排水。

5、组合式过热蒸汽疏水阀

组合式过热蒸汽疏水阀有两个隔离的阀腔,由两根不锈钢管连通上下阀腔,它是由浮球式和倒吊桶式疏水阀的组合,该阀结构先进合理,在过热、高压、小负荷的工作状况下,能够及时地排放过热蒸汽消失时形成的凝结水,有效地阻止过热蒸汽泄漏,工作质量高。最gao允许温度为 600℃,阀体为全不锈钢,阀座为硬质合金钢,使用寿命长,是过热蒸汽专用疏水阀。

当凝结水进入下阀腔,副阀的浮球随液位上升,浮球封闭进汽管孔。凝结水经进水导管上升到主阀腔,倒吊桶靠自重下坠,带动阀心打开主阀门,排放凝结水。当副阀腔的凝结水液位下降时,浮球随液位下降,副阀打开。蒸汽从进汽管进入上主阀腔内的倒吊桶里,倒吊桶产生向上的浮力,倒吊桶带动阀心关闭主阀门。当副阀腔的凝结水液位再升高时,下一个循环周期又开始,间断排水。

二、热静力型疏水阀

这类疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀的过冷度比较大,一般过冷度为 15 度到 40 度,它能利用凝结水中的一部分显热,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏,节能效果显著。是在蒸汽管道,伴热管线、小型加热设备,采暖设备,温度要求不高的小型加热设备上,最理想的疏水阀。

热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式。

1、膜盒式式疏水阀

膜盒式疏水阀的主要动作元件是金属膜盒,内充一种气化温度比水的饱和温度低的液体,有开阀温度低于饱和温度 15℃ 和 30℃ 两种供选择。膜盒式疏水阀的反应特别灵敏,不怕冻,体积小,耐过热,任意位置都可安装。背压率大于80%,能排不凝结气体,膜盒坚固,使用寿命长,维修方便,使用范围很广。

装置刚起动时,管道出现低温冷凝水,膜盒内的液体处于冷凝状态,阀门处于开启位置。当冷凝水温度渐渐升高,膜合内充液开始蒸发,膜合内压力上升,膜片带动阀心向关闭方向移动,在冷凝水达到饱和温度之前,疏水阀开始关闭。膜盒随蒸汽温度变化控制阀门开关,起到阻汽排水作用。

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