蒸汽疏水閥的選型及典型配管

摘要：蒸汽疏水閥作為蒸汽系統阻汽排水的重要設施，廣泛應用于石油化工裝置中，選擇合適的疏水閥，將顯著提高蒸汽使用設備的運行效率，同時降低系統的能源消耗，起到節能降耗的重要作用。

關鍵詞：蒸汽疏水閥;分類;選型;配管

蒸汽疏水閥是利用介質的溫度、液位、動態特性的變化自動排除加熱設備或蒸汽管道中的凝結水及空氣等不凝氣體，同時阻止蒸汽泄漏的自動控制裝置。由于疏水閥具有阻汽排氣的作用，故可使蒸汽加熱設備均勻給熱，并充分利用蒸汽潛熱防止蒸汽管道中發生水錘。

一、疏水閥的分類

按照動作原理，疏水閥分為熱動力型、熱靜力型和機械型，如表1所示。

二、疏水閥的應用場合

在蒸汽系統中，具有下述情況之一的蒸汽管道或蒸汽加熱設備應安裝疏水閥：

1.飽和蒸汽管（包括用來伴熱的蒸汽管）的末端或最低點。

2.長距離輸送的蒸汽管，每隔一段應適當增加疏水接點;對于飽和蒸汽的蒸汽管的每個補償彎前或最低點;立管的下部。

3.蒸汽管上的減壓閥和控制閥的閥前。

4.蒸汽管不經常流動的死端且又是最低點處，如公用物料站的蒸汽管的閥門前。

5.蒸汽分水器、蒸汽分配罐或管、蒸汽減壓增濕器的低點以及閃蒸罐的水位控制處。

6.蒸汽加熱設備;夾套、盤管的凝結水出口。

7.經常處于熱備用狀態的設備和機泵;間斷操作的設備和機泵以及現場備用的設備和機泵的進汽管的最低點。

8.文丘里流量計的上游側，不可避免的袋形的底部及可能積存凝液的地方。

三、疏水閥的選用方法

疏水閥選用的基本原則如下：（1）能及時排除凝結水（有過冷要求的除外）;（2）盡量減少蒸汽泄漏損失;（3）工作壓力范圍大，壓力變化后不影響其正常工作;（4）背壓影響小，允許背壓大（凝結水不回收的除外）;（5）能自動排除不凝性氣體;（6）動作敏感，性能可靠、耐用，噪聲小，抗水擊、抗污垢能力強;（7）安裝方便、容易維修;（8）外形尺寸小，重量輕，價格便宜。

表2 各種疏水閥的主要特征

形式 優點 缺點

熱動力型 脈沖式 體積小、重量輕、排除空氣性能良好、不易凍結、可用于過熱蒸汽 不適用于大排量、泄漏蒸汽、易有故障、背壓允許度低（背壓限制在30%）

圓盤式 結構簡單、體積小、重量輕、不易凍結、維修簡單、可用于過熱蒸汽、抗水擊能力強 動作噪聲大、背壓允許度低（背壓限制在50%），不能在低壓（0.03MPa以下）使用、蒸汽有泄漏、不適用于大排量

熱靜力型 波紋管式 排量大、排除空氣性能良好、不泄漏蒸汽、不會凍結、可控制凝結水溫度、體積小 反應遲鈍、不能適應負荷的突變及蒸汽壓力的變化、不能用于過熱蒸汽、抗水擊能力差、只適用于低壓場合

圓板雙金屬式 排量大、排除空氣性能良好、不會凍結、動作噪聲小、無閥瓣堵塞事故、抗水擊能力強、可利用凝結水的顯熱 很難適應負荷的急劇變化、在使用中雙金屬的特性有變化

機械型 浮桶式 動作準確、排放量大、抗水擊能力強 排除空氣能力差、體積大、有凍結的可能

倒吊桶式 排除空氣能力強、沒有空氣氣阻、排量大、抗水擊能力強 有凍結的可能

杠桿浮球式 排放量大、排除空氣性能良好、能連續（按比例動作）排除凝結水 體積大、抗水擊能力差、排除凝結水時有蒸汽卷入

自由浮球式 排量大、排除空氣性能好、能連續（按比例動作）排除凝結水、體積小、結構簡單、浮球和閥座易互換 抗水擊能力比較差、排除凝結水時有蒸汽卷入

四、疏水閥的安裝與典型配管

1. 疏水閥的安裝

（1）疏水閥的安裝位置不宜高于疏水點，且便于操作和檢修;

（2）浮筒式、熱動力型、脈沖式和倒吊桶式疏水閥應水平安裝，雙金屬片式疏水閥可水平或直立安裝。圓盤式（熱動力型）疏水閥安裝位置不受限制。

（3）當疏水點高于或等于疏水閥位置時可選用任何型式的疏水閥;當疏水點低于疏水閥時，不可選浮筒式，可選用雙金屬片式。

（4）疏水閥后凝結水管高于疏水閥，疏水閥出口管有向上的提升立管時，疏水閥后應設止回閥。幾個設備的凝結水管連接在一起時，需在每個疏水閥后安裝止回閥。熱動力式疏水閥后可不設止回閥。

（5）從凝結水出口至疏水閥入口的管道布置應盡可能的短，減少拐彎，并使凝結水自流進入疏水閥。

（6）疏水閥前要設置切斷閥，疏水閥本體沒有過濾器時，應在疏水閥與前截斷閥之間安裝Y型過濾器。

（7）凝結水出口管的最低點進疏水閥前設DN20的排污閘閥。

（8）疏水閥后要設切斷閥，疏水閥與后切斷閥之間應設DN20檢查閥，當凝結水就地排放時，疏水閥后可不設切斷閥和檢查閥。

（9）疏水閥一般不設旁通管，當工藝有嚴格要求必須設旁通管時，旁通管應與疏水閥平行或在上部安裝。同時，應注意檢查保證旁通閥不漏氣。

（10）疏水閥前管道應保溫，但恒溫型疏水閥前須有1米長的不保溫管段。

（11）凝結水量超過單個疏水閥的最大排量時，宜選用相同型式的疏水閥并聯安裝。

2.疏水閥的典型配管

（1）凝結水總管高于疏水閥時的典型配管

（2）凝結水總管低于疏水閥時的典型配管

（3）疏水閥水平安裝且就地排放典型配管

（4）疏水閥垂直安裝典型配管

五、結論

在工程設計中，應根據不同工況選擇性能合適、容量匹配的蒸汽疏水閥，并適時加以維護，保證用汽設備正常生產，最終達到節能減耗、提高經濟效益的目標。

參考文獻：

[1]宋岢岢.壓力管道設計及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2007：128-131.

[2]HG/T20570.21-95 蒸汽疏水閥的設置[S].北京：全國化工工程建設標準編輯中心，1996.

作者簡介：王鎮（1986-），男，湖北武漢人，武漢江漢化工設計有限公司，職業：工程師，研究方向：化工工藝管道設計工作