蒸汽管道如何选择疏水阀

    蒸汽由锅炉内炉水加热蒸发形成，在产生和输送蒸汽过程中，不可避免的会将部分炉水携带，随同蒸汽进入蒸汽系统，称之为蒸汽携带。蒸汽系统在启动时，必须加热整个蒸汽管网至业主设定的温度，在这加热的过程中势必会产生蒸汽的冷凝，把起机时加热蒸汽管网的这部分冷凝水称之为系统的启动负载。当输送蒸汽时，由于外部环境与管道内蒸汽的温差，蒸汽持续地向环境散热，散热导致部分蒸汽冷凝，产生冷凝水。我们把蒸汽中冷凝水含水量高低定义为蒸汽的干度。维替把这部分冷凝水称之为蒸汽管网运行负载。

    所以蒸汽管道必须沿程设置若干疏水阀，实现即时自动排除蒸汽冷凝水。

    现实应用中，我们经常发现客户对如何选择蒸汽管道疏水阀存在误区，常见的矛盾是该选择热动力圆盘式疏水阀，还是该选择倒置桶疏水阀呢？

    我们知道圆盘热动力式疏水阀是一个结构非常简单的疏水阀。除去阀体内的流道和与阀体一体的阀座之外，单一的活动部件是一个阀片。这种类型的疏水阀靠蒸汽加速经过疏水阀时产生的压变作用而工作。在启动阶段，由于压力的作用，冷凝水和空气越过内侧阀座经阀片下部从小孔排出。当接近饱和态的凝结水经过时，由于闪蒸作用产生的蒸汽在变压室集聚关闭疏水阀。

    热动力圆盘式疏水阀可用于高压和过热蒸汽，抗水锤、震动和冰冻，在野外恶劣工况下热动力疏水阀的优势明显。维替认为热动力式疏水阀的缺点也非常明显，热动力式疏水阀不能在低压差下工作，当用于蒸汽管道疏水时，在暖管起机时压力较低，必须辅助开启旁通。而停机时由于无法完全排尽冷凝水，所以必须辅助人工开启旁通或并联热静力疏水阀。

    热动力圆盘式疏水阀背压不能高于进口压力的50%。现场我们经常可以发现，背压到30%即可导致热动力圆盘式疏水阀泄漏量翻倍。这也导致热动力圆盘式疏水阀只适应于开始系统而不适用于闭式冷凝水回收。

    热动力圆盘式疏水阀为平面密封，抗污垢能力非常不好，对杂质很敏感，必须内置过滤器。圆盘式疏水阀的工作原理是阀嘴闪蒸，任何含盐（锅炉携带和冷凝水污染）的冷凝水因结盐都会导致泄漏。所以热动力圆盘式疏水阀更适合干净蒸汽的主管疏水。

    热动力式疏水阀选型过大，或低温环境、较大风速、下雨、潮湿等工况，会导致疏水阀动作过频，增加磨损影响，极大地降低疏水阀使用寿命。维替疏水阀采用特制的U型管道密封很好的起到了密封效果，独特的阀座阀芯软着陆技术很大程度的延长了阀门的使用寿命。

    倒置桶疏水阀本质是一种依靠密度差工作的疏水阀，维替认为在各种疏水阀的工作原理中，倒置桶型是非常可靠的，其全部设计的核心是一个独特的杠杆系统，该系统将浮桶的重力放大以便开启受到压差作用的阀瓣。倒置桶型疏水阀只有两个运动部件――阀门杠杆悬挂件及倒置桶，不存在固定支点和复杂的连接，不会发生卡死和阻塞。

    当用于蒸汽主管疏水时，起机时倒置桶型蒸汽疏水阀可以自动连续地排放空气和二氧化碳气体而没有冷滞后或空气阻。

    倒置桶型疏水阀对背压具有很好的适应性，除了由于压差变小减少流量外，没有其它不利影响，倒置桶只需要较小的力就可使疏水阀开启。可适合闭式冷凝水系统。 

    倒置桶型疏水阀的独特设计使之在工作时几乎不受污物困扰，阀瓣与阀座都设置在疏水阀的顶部，远离沉积在底部的大颗粒污物，倒置桶的上下动作使其变成了粉沫。倒置桶所控制的阀孔不是全开，就是全关，污物颗粒可以通过，从倒置桶下边快速流过的凝结水形成一种独特的自清洗水流，将污物带出疏水阀。

    当用于蒸汽管道疏水时，倒置桶疏水阀在全负载情况下呈现连续排放，低负载时间歇式排放、超低负载时呈现滴排现象，可以有效节约能源。这种工作特质与蒸汽主管的凝结水排放规律高度吻合。

    倒置桶型疏水阀具有机械型和热动力型特点，但又规避了二者的缺点，如果选型得当，其无论是泄漏率、排水及时性、使用寿命、抗水锤和振动性能、耐腐蚀性能和经济性能均表现出色。

    当用于过热蒸汽或在蒸汽系统压力突然变化时，容易失去水封而泄漏蒸汽。由于阀体内存在水封， 暴露在过冷的环境中会冻结损坏，必须加以简单保温。

    德国维替认为，倒置桶疏水阀本身体积较大，如果蒸汽管道空间不足，会造成安装困难。相对于热动力疏水阀，较大的体积也意味着较大的散热，如果工厂蒸汽管道疏水阀数量较大的话，这点必须予以考虑。

    倒置桶疏水阀是一种机械型疏水阀，疏水阀工作有一定压差范围，超出最大工作压差，可能导致疏水阀的工作异常，所以在选型和安装时必须注意区分。而热动力圆盘式疏水阀的选型在最小工作压力以上几乎不受蒸汽压力变化影响。

    倒置桶疏水阀的安装必须保证倒置桶的垂直，所以安装方位是必须保证的。圆盘式疏水阀的安装方式相对简单。

    机械型蒸汽疏水阀中，内置排空阀的杠杆浮球式疏水阀和自由浮球式疏水阀具备有水即排，排量大的特点。浮球式蒸汽疏水阀依靠水封来实现密封，但是水封高度很小，一般小于10mm，疏水阀的开启很容易让疏水阀失去水封，进而产生微量的泄漏。所以当蒸汽管道疏水时，只有压力低于0.5barg的极低压力才会采用杠杆浮球式疏水阀和自由浮球疏水阀。

    综上所述，当用于野外蒸汽主管疏水或洁净蒸汽主管疏水时，热动力疏水阀是一个经济的选择。当用于普通工业蒸汽主管疏水时，倒置桶疏水阀更胜一筹。

    维替的使用经验表明，当倒置桶蒸汽疏水阀用于蒸汽主管疏水时，相对于热动力圆盘式疏水阀，其蒸汽节能率至少10%。