圆盘式疏水阀在蒸汽管道中的应用

2023-02-27

圆盘式疏水阀主要适用于流量小, 压差大, 对连续性要求不高的蒸汽管道疏水, 尤其适用于高压和过热系统的管道疏水。在我国北方国有大型化工企业, 圆盘式疏水阀的使用量往往数以万计, 因不良使用而损失的蒸汽量也相当可观。因此, 正确使用和管理圆盘式疏水阀, 最大限度地降低其不良使用率, 对于化工企业的安全生产和节能降耗工作具有重要意义。

一、参数确定

1. 公称压力

选用圆盘式疏水阀的公称压力应大于或等于蒸汽管道的的最高工作压力。

2. 最高工作压力

选用圆盘式疏水阀的最高工作压力应大于或等于管道使用蒸汽的最高压力。

3. 最高工作温度

选用圆盘式疏水阀的最高工作温度应大于或等于管道使用蒸汽的最高温度。

4. 实际工作压差

式 (1) 中, △P——疏水阀实际工作压差, MPa;P1——疏水阀的实际工作压力, MPa;P2——疏水阀的实际工作背压, MPa。

5. 最大疏水量G

式 (3) 中, G——疏水阀的最大疏水量, t/h;K——安全率;GL——蒸汽管道的启动疏水量, t/h。

(1) K值选择

蒸汽管道在启动阶段, 凝结水量较大, 通常K值一般为2~4。考虑到圆盘式疏水阀是间歇性工作的疏水阀, K值选择太小, 则间歇频率太大, 阀片和阀座很快磨损;K值选择太大, 则凝结水不能及时排出。所以, 往往取K=3。

(2) GL值计算

式 (4) 中, M1——单位长的钢管重量或单只阀门的重量, kg;M2——单位长的钢管保温材料重量, kg;C1——钢管比热, J/ (kg·℃) ;C2——保温材料比热J/ (kg·℃) ;Δt1——钢管温升速度, ℃/min;Δt2——保温材料温升速度, ℃/min;Ig——工作温度和压力下的蒸汽焓, J/Kg;Ib——蒸汽管道初压下的饱和水焓, J/Kg;n——管道长度, m;

这样, 式 (3) 就可以写为

根据产品说明书上的排量图, 查得实际工作压差△P对应的排水量, 要求不得小于由式 (5) 计算出的G值, 以接近G值为最佳;否则该型号的疏水阀不可以使用。

二、阀体材料选择

圆盘式疏水阀的阀片和阀座材料一般为合金铸钢, 阀体材料的选择可遵循以下原则:腐蚀性环境, 阀体材料应为合金铸钢;非腐蚀性环境, PN≤1.0MPa, 阀体材料可为铸铁或碳素铸钢;非腐蚀性环境, PN>1.0MPa, 阀体材料宜为碳素铸钢。

三、安装

1. 安装形式

2. 安装注意事项

(1) 疏水点的设置应尽量靠近蒸汽主管道。工艺伴热管线一般在每100~200米处设疏水点;蒸汽输送管网的疏水点要求设置在每100米、管道低点、上升立管的底部、管道末端或者控制阀前。

(2) 配管、管件、阀门等组成件的公称直径不得低于已选定圆盘式疏水阀的公称直径, 公称压力不能低于蒸汽主管道的公称压力。

(3) 安装前应对管道进行彻底清洗或吹扫, 除去杂质, 以免疏水阀堵塞。

(4) 疏水阀应安装在易于巡检和检修的地方, 并尽可能集中排列, 以利于管理。

(5) 一般情况下, 疏水阀可不配备旁通管, 但对加热温度有严格要求、连续生产, 且凝结水回收的蒸汽管道, 必须安装旁通管。凝结水不回收时, 可只设阀门1、2、3, 且排放管不宜过长, 必要时要加保温, 防止管路冻结。

四、常见故障诊断与处理

可以用听棒顶在阀盖上听阀片动作的声音, 阀片跳动频率不大于3次/每分钟为合格, 也可以用手摸回水管道的表面温度, 太热表明有蒸汽窜出, 不热表明阀片关闭不动作。当然, 最直观和有效的方法就是关闭阀门2和5, 打开阀门4, 观察排水情况。

圆盘式疏水阀常见故障有如下三种: (1) 堵塞, 疏水阀排水不畅; (2) 吹放, 蒸汽随凝结水一起排出, 也称内漏; (3) 泄漏, 蒸汽和凝结水非正常排放。

要处理疏水阀故障, 首先应关闭阀门2和5, 设置阀门6的, 阀门6可稍许开启。发生堵塞时, 打开螺塞孔, 将滤芯取出并清理冲洗干净;发生吹放时, 如果是阀体自身缺陷, 应该更换新的疏水阀, 如果是阀芯缺陷, 打开阀盖, 检查阀片和阀座密封面, 对受损或结垢部位进行研磨修复, 必要时更换;发生泄漏时, 打开阀盖, 更换专用密封材料。

五、管理与维修

疏水阀必须由专人管理和维修, 对于疏水阀使用数量较多的企业要专设管理人员或管理组。要做好疏水阀的经常性和周期性维修保养及清洗过滤网工作, 每班对疏水阀进行一次巡回检查, 每半个月进行一次全面检查, 每年进行一次修理和校验。同时建立“疏水阀管理档案及维修记录卡”, 为提高采购质量提供依据。

辽阳石化公司疏水阀使用量大, 每年的更换量也大, 大多数疏水阀并非损坏不可修复, 只是易损件消耗。建议公司下属的机械厂或设备检修部利用已有蒸汽、计算机磨床等设备设施, 再增建疏水阀动作检测装置, 成立专业检修小组, 负责疏水阀易损件的生产、检修、校验和回收利旧, 既能减少疏水阀采购量, 降低生产成本, 又能保证质量, 一次投资, 长期受益。