蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型指南

文/劉占利 王泉宏

蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型指南

文/劉占利 王泉宏

蒸汽系統(tǒng)是石化企業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分——石化企業(yè)蒸汽系統(tǒng)復(fù)雜，由蒸汽產(chǎn)生，蒸汽輸送管網(wǎng)，眾多蒸汽用戶(加熱設(shè)備及蒸汽伴熱線)等組成。擁有10 MPa/3.8 MPa/1.0 MPa/0.6 MPa等多個(gè)壓力等級(jí)蒸汽管網(wǎng)。蒸汽會(huì)在保溫管道表面凝結(jié)并釋放出蒸發(fā)焓，從而可能產(chǎn)生蒸汽凝結(jié)水。蒸汽凝結(jié)水必須通過蒸汽疏水閥疏放到管網(wǎng)之外，以防止蒸汽管網(wǎng)水擊事故的發(fā)生及保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)計(jì)要求

1、疏水閥類型及作用

蒸汽疏水閥的工作，就是要盡快地把積存在系統(tǒng)中的凝結(jié)水、空氣和二氧化碳?xì)怏w排到系統(tǒng)之外，同時(shí)防止蒸汽泄漏，還要求高效經(jīng)濟(jì)地工作。

2、選型設(shè)計(jì)參數(shù)

●最大允許壓力P及溫度T：蒸汽系統(tǒng)最大工作壓力MPa和溫度℃。

●凝結(jié)水負(fù)荷（蒸汽負(fù)荷）G：設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)或計(jì)算，kg/h。

●安全系數(shù)A：安全系數(shù)A，一般取1.5～3倍。

●工作壓差ΔP：即蒸汽壓力P1與疏水閥出口背壓P2之差，MPa。

●疏水閥排水量要求：最小壓差時(shí)排水量＞ G×A ，kg/h。

●所選擇的疏水閥應(yīng)能滿足：不僅能在最大壓差下正常工作，且能在最小壓差下排放一定量的凝結(jié)水。

蒸汽疏水閥選型推薦

1、高壓高溫過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：10 MPa@550℃9（關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)）。

●凝結(jié)水負(fù)荷：0～100 kg/h（正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點(diǎn)：熱電廠汽機(jī)供汽主管，凝結(jié)水進(jìn)疏水箱或閃蒸罐利用。

●選型推薦：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

2、高壓過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：10 MPa@450℃（關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)）。

●凝結(jié)水負(fù)荷：0～100 kg/h（正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點(diǎn)：熱電廠汽機(jī)供汽主管，凝結(jié)水進(jìn)疏水箱或閃蒸罐利用。

●選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開，保證汽機(jī)疏水安全。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

3、中壓過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@450℃（關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)）。

●凝結(jié)水負(fù)荷：0～100 kg/h（正常運(yùn)行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)余壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關(guān)。

選型推薦二：機(jī)械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開。

注：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

4、中壓飽和蒸汽

●蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@～249℃飽和蒸汽。

●凝結(jié)水負(fù)荷：10～50 kg/h（關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行負(fù)荷1.5～3倍安全系數(shù)）。

●使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)余壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。

注：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水速度差原理工作，關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏汽，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

5、低壓過熱蒸汽

●蒸 汽 參 數(shù)：0.6～1.0 MPa @280℃過熱蒸汽。

●凝結(jié)水負(fù)荷：0～100 kg/h（非關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，考慮暖管負(fù)荷）。

●使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)加壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%。

選型二：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，排水溫度接近飽和水，背壓率50%。其耐壓及耐溫可以滿足中壓蒸汽和低壓蒸汽使用要求，但由于其速度差原理決定其關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

注：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

6、低壓飽和蒸汽

●蒸 汽 參 數(shù)：0.6～1.0 MPa @165～184℃飽和蒸汽。

●凝結(jié)水負(fù)荷：10～50 kg/h（關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，運(yùn)行負(fù)荷1.5～3倍安全系數(shù)）。

●使用地點(diǎn)：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結(jié)水進(jìn)加壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：機(jī)械式倒置桶型蒸汽疏水閥，排飽和水，背壓率80%。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%，推薦用于不回水系統(tǒng)或小區(qū)域加壓回水系統(tǒng)。

表 各種疏水閥凝結(jié)水排放特點(diǎn)

注：熱動(dòng)力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結(jié)水速度差原理工作，關(guān)閉時(shí)可能會(huì)漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

結(jié)語

石化企業(yè)擁有眾多壓力等級(jí)的蒸汽輸送管網(wǎng)，蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型復(fù)雜多樣，目前尚未有一種萬能的蒸汽疏水閥滿足所有工況需求，多款疏水閥應(yīng)用各自都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型時(shí)，應(yīng)按照滿足設(shè)計(jì)參數(shù)、長(zhǎng)壽命、低價(jià)格及高性價(jià)比等方面綜合考慮，應(yīng)選擇最適宜現(xiàn)場(chǎng)使用的蒸汽疏水閥，以滿足及時(shí)排水和阻止蒸汽泄漏的基本要求，并保證凝結(jié)水回收系統(tǒng)正常運(yùn)行。 ●

本文作者供職于阿姆斯壯(上海)有限公司。