KRF3高壓圓盤式蒸汽疏水閥

一、概述

蒸汽供熱系統(tǒng)所耗的能源在我國能源耗中占有重要地位，全國產(chǎn)煤量的1/3用于該系統(tǒng)。蒸汽疏水閥對系統(tǒng)熱能的節(jié)約，不僅節(jié)約了煤，還相應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高溫高壓圓盤式疏水閥可自動排除設備內(nèi)的冷空氣，排出管道系統(tǒng)內(nèi)不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水，同時阻蒸汽逸出，所以蒸汽疏水閥的作用簡稱阻汽、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、迅速排出開始啟動時裝置內(nèi)的空氣、不凝性氣體和低溫凝結(jié)水，從而縮短預熱運轉(zhuǎn)時間。

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，已廣泛地應用在各行各業(yè)中，如能源、化工、造紙、船舶等領(lǐng)域，使其達到工藝所需的指標。在輸送蒸汽介質(zhì)的管道或設備內(nèi)，還混有其他成分的介質(zhì)，并在整個輸送過程中這些介質(zhì)還會不斷地產(chǎn)生和形成。如在輸送蒸汽介質(zhì)的沿途因蒸汽介質(zhì)間的碰撞運動或與管壁的摩擦等而產(chǎn)生的沿途凝結(jié)水，設備運行前管道系統(tǒng)內(nèi)儲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程中產(chǎn)生的冷凝水及設備運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)一個極其重要問題，而蒸汽疏水閥正是觖決引項問題的關(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閥門。

二、結(jié)構(gòu)特點及工作原理 

KRF3 高溫高壓圓盤式疏水閥主要由閥體、閥蓋、閥座、內(nèi)閥蓋、過濾網(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，是高壓過熱蒸汽管線和高壓過熱蒸汽設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、過濾網(wǎng)等配件。閥體通流孔極小，使得足夠的體厚，可達到高壓、高溫要求。蒸汽可通過環(huán)流式經(jīng)過由過濾套固定的過濾網(wǎng)進入閥蓋處凝結(jié)成水，流向閥座進口。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)水通過閥座上內(nèi)閥蓋腔，頂開閥片流出閥座，此結(jié)構(gòu)簡單符合蒸汽凝結(jié)水排水要求。

(1) 、閥體 

KRF3 高溫高壓圓盤式疏水閥是圓形結(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固定閥座，閥座錐面與閥體內(nèi)孔有足夠的壓度，實現(xiàn)在高溫、高壓下不內(nèi)漏。閥座外圍由過濾網(wǎng)、過濾固定套，等配件組成內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？烧f是與其它閥門安全不同的結(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)個通孔，方便雙頭螺絲穿過與閥蓋配合成一體。閥可為法蘭式或焊接式，孔徑極小主要為達到足夠壓力及溫度所特定的尺寸。閥體結(jié)構(gòu)簡單，易加工，組裝或拆卸閥上配件方便。

(I) 、高溫高壓疏水閥特點 

1 、抗蝕性強．動作可靠，經(jīng)久耐用。

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

3 、可迅速排出設備起動時的空氣殛冷凝結(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 高溫高壓圓盤式疏水閥通過對控制室的巧妙設置，使得閥一旦關(guān)閉，就達到完全關(guān)閉，從而減少了蒸汽的漏失。

在疏水閥處于排水狀態(tài)時，閥片處于上位，緊貼在閥蓋的凸臺上，此時介質(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的面積；而 P A 是流動介質(zhì)的靜壓力；作用于閥下方的力是個合力，它包括介質(zhì)的沖力、動壓力和靜壓力。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時，由于比容的差異，流速發(fā)生了變化，靜壓和動壓也發(fā)生了一定的變化，而汽態(tài)介質(zhì)柱對閥片沖力的變化則更大。比容減小，沖力減小，此時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。閥門一經(jīng)關(guān)閉，控制室內(nèi)充滿了蒸汽，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外散熱，疏水閥連同其體內(nèi)的介質(zhì)溫度都會下降?？刂剖覂?nèi)的蒸汽由于降溫，不斷凝結(jié)成水， P A 下降；當閥片上方的作用力小于閥片下方的作用力時，蒸汽疏水閥重新開啟，排放凝結(jié)水。

值得注意的是，當疏水閥關(guān)閉時，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)的壓力不會減小，疏水閥不會自行開啟，永遠處于關(guān)閉狀態(tài)，這就是所說的氣堵現(xiàn)象，尤其是高壓圓盤式蒸汽疏水閥更為突出?？朔姆椒ㄊ?，在圓盤式蒸汽疏水閥的閥座外環(huán)加工一個溝槽，溝槽底部加工成坡形，如圖 10-18 所示。在溝槽內(nèi)裝一個雙金屬環(huán)，雙金屬環(huán)上放一個托圈，托圈之上便是閥片了。低溫時雙金屬環(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，對閥片不再起阻止作用。

高壓用圓盤式蒸汽疏水閥可用于 15MPa 工作壓力的管網(wǎng)中，且適用于過熱蒸汽和超臨界的狀態(tài)，其最高工作溫度可達 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利用介質(zhì)本身的溫度實施對控制室的保溫。介質(zhì)進入疏水閥的經(jīng)入口，再上行進入保溫腔，然后才通過孔 A 進入疏水閥閥片的下方。疏水閥開啟時介質(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，實施有效地保溫。

高溫高壓圓盤式蒸汽疏水閥雙金屬環(huán)的設