蒸汽疏水閥在過程工業裝置中可以自動排泄蒸 汽管道和設備中不斷產生的凝結水、空氣以及其他 不可凝性氣體,同時又阻止蒸汽的逸出,保證各類 工藝加熱設備所需溫度和熱量, 使設備正常工作。 然而,疏水閥在工作期間,經常發生蒸汽泄漏現 象,導致蒸汽的大量浪費,生產成本增加。因此, 可靠及時的監測裝置至關重要。圓盤式蒸汽疏水閥 是目前應用較為廣泛的一種蒸汽疏水閥,針對其經 常出現常開狀態下連續泄漏蒸汽的問題,分析其在 正常運行工況和泄漏工況下熱力參數的變化情況, 并以此判別疏水閥是否發生蒸汽泄漏。
圓盤式疏水閥主要由變壓室和閥片(圖1)等 組成。當蒸汽進入并且充滿變壓室,在閉閥的瞬 間,變壓室的壓力幾乎與入口壓力相等,但由于閥 片上方受壓面積大于入口噴嘴的面積,將閥片向下壓的力大,因此, 閥門關閉。當進入變壓室內的蒸 汽向接觸閥蓋外側的空氣散熱,隨著閥蓋散熱,蒸 汽凝結成水,壓力降低,盡管圓盤閥片承受向下壓 力的受壓面積大,也不能阻止推動圓盤閥片向上的 力,于是閥片抬起,繼而開閥,將關閉后積聚在疏 水閥入口處的凝結水排除。當凝結水流動的時候, 凝結水的沖擊力將閥片沖開(圖2)。
圖1 圓盤式疏水閥 | 圖2 凝結水排放過程 |
排盡凝結水后,又流入蒸汽, 由于蒸汽流速 高,使閥片下方的壓力降低,從而閉閥,接著再進 入下一循環。正常情況下,疏水閥只排出凝結水,蒸汽則被阻止。
在蒸汽泄漏時, 出口位置的壓力大于疏水閥正 常運行時的壓力。此時,由于壓力作用在圓盤片上 的力比彈簧的彈力要大,蒸汽就將活動圓盤片頂開,連接在活動圓盤片上的報警觸發線不再接觸控 制開關(S),使得報警裝置發聲報警,告知監測 人員疏水閥發生了蒸汽泄漏。當蒸汽泄漏問題得到 處理,彈簧的彈力比疏水閥正常運作時作用在圓盤 片上的力大,圓盤片因此緊靠在密封圈上,圓盤片上的報警觸發線接觸到s,使s閉合,報警裝置不 發聲,監測裝置恢復正常狀態。
發聲報警器主要由探測電子開關及報警專用集 成電路等組成(圖3)。S與VT1、VT2組成電子 開關。由于S閉合的作用,VT1的基極處于低電 平,使VT1及VT2均處于截止狀態,VT2的發射 極無電流輸出,報警專用集成電路IC1因失電而不 工作,揚聲器也無報警聲發出。當S開啟時,VT1 以R1得基極偏流而導通,V 也隨之導通,IC1 因得電而工作,其4腳輸出的報警信號驅動揚聲器 發聲。
以蒸汽疏水閥正常工作時壓力降變化與蒸汽發 生泄漏時壓力降變化,確定監測參數的新型圓盤式疏水閥實現了蒸汽泄漏的監測與及時報警。用戶可 及時采取措施, 避免蒸汽過量泄漏,減少能源浪 費,起到節能環保作用。
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