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 石油化工蒸汽疏水閥選型原則

疏水閥在蒸汽加熱系統(tǒng)中起到阻汽排水的作用，選擇合適的疏水閥，可使蒸汽加熱設(shè)備達(dá)到最高工作效率。要想達(dá)到的效果，以蒸汽疏水閥對蒸汽管網(wǎng)性能的影響為出發(fā)點,綜合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對蒸汽疏水閥選型及安裝要求,對化工裝置蒸汽疏水閥的設(shè)計進(jìn)行探討.就要對各種類型疏水閥的工作性能、特點進(jìn)行全面的了解。 　　1  石油化工蒸汽疏水閥選型原則選型原則 

　　依據(jù)蒸汽冷凝水的系統(tǒng)需求和疏水閥的特性參數(shù)，從過冷度、背壓率、壓差、疏水量和蒸汽壓力 5 個方面，闡述疏水閥的選型原則。 蒸汽疏水閥作為蒸汽系統(tǒng)阻汽排水的重要設(shè)施,廣泛應(yīng)用于石油化工裝置中,選擇合適的疏水閥,將顯著提高蒸汽使用設(shè)備的運行效率,同時降低系統(tǒng)的能源消耗,起到節(jié)能降耗的重要作用.

　　1.1 過冷度 

　　過冷度既是系統(tǒng)需求，也是疏水閥特性參數(shù)。 

　　(1) 當(dāng)蒸汽設(shè)備需求加熱速度快、溫度操控嚴(yán)、不積存凝結(jié)水、嚴(yán)格保證傳熱功率時，系統(tǒng)需求蒸汽冷凝水的過冷度最小，應(yīng)優(yōu)先選用過冷度最小 (≤5℃) 的機(jī)械型疏水閥。 

　　(2) 當(dāng)蒸汽設(shè)備對加熱速度、溫度沒有嚴(yán)格需求，但積存的冷凝水會干擾蒸汽設(shè)備的穩(wěn)定運行時，雖然系統(tǒng)對蒸汽冷凝水的過冷度無明確需求，原則上也應(yīng)優(yōu)先選用過冷度最小 (≤5℃) 的機(jī)械型疏水閥。 

　　(3) 當(dāng)蒸汽設(shè)備有使用冷凝水顯熱的需求時( 伴熱管道等) ，系統(tǒng)需求蒸汽冷凝水的過冷度較大，應(yīng)選用過冷度大且可調(diào) (≥15℃) 的熱靜力型疏水閥

　　(2) 背壓率和允許背壓率公式相同，但意義不同。背壓率是指實際操作環(huán)境下疏水閥前后操作壓力的百分比，是系統(tǒng)需求; 允許背壓率是在不同蒸汽壓力條件下，逐步提高疏水閥后壓力直至疏水閥不能正常排出冷凝水的最大閥后壓力與閥前壓力百分比的平均值，是疏水閥的特性參數(shù)。因?qū)嶒炛械沫h(huán)境、介質(zhì)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，背壓改變緩慢，所以允許背壓率實際上是該疏水閥的抱負(fù)值或能到達(dá)的最大值，在實際使用中需考慮到條件變化給疏水閥動作帶來的影響 ( 如:環(huán)境改變、負(fù)荷變化等) ，因此需要疏水閥允許背壓率大于蒸汽冷凝水系統(tǒng)實際背壓率，兩者差值不能太小，更不能持平。 

　　(3) 無背壓蒸汽冷凝水系統(tǒng)對疏水閥類型無需求。 

　　(4) 有背壓蒸汽冷凝水系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先選用允許背壓率最高 (80%) 的機(jī)械型疏水閥; 如因裝置空間、裝置方式、過冷度等條件限制，可改用允許背壓率適中 (50%) 的熱動力型疏水閥; 當(dāng)蒸汽冷凝水系統(tǒng)需要有較大過冷度時 (伴熱管道等) ，可選擇允許背壓率 ( 30%) 的熱靜力型疏水閥。例如: 一般石油化工裝置內(nèi) P≥0. 10MPa，且排放量≥100kg/h 的冷凝水通過管網(wǎng)收回時，優(yōu)先選用允許背壓率最高的機(jī)械型疏水閥; 反之 P ＜0. 10MPa，且排放量 ＜100kg/ h 的冷凝水因壓力較低、沿程阻力較大、且熱能低無收回價值，可就地排入地溝時，選用允許背壓率最小的熱靜力型疏水閥。 

　　(2) 壓差 ΔP1和最小答應(yīng)壓差 ΔP2所指不同。壓差是指實際操作環(huán)境下疏水閥前后操作壓力差，是系統(tǒng)需求; 最小允許壓差是指在不一樣蒸汽壓力條件下，逐步提高疏水閥后壓力直至疏水閥不能正常排出冷凝水的最大閥后壓力與閥前壓力相減的平均值，是疏水閥的特性參數(shù)。因?qū)嶒炛械沫h(huán)境、介質(zhì)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，閥后壓力改變緩慢，所以最小允許壓差實際上是該疏水閥的抱負(fù)值或能到達(dá)的最小值，在實際使用中需考慮到條件變化給疏水閥動作帶來的影響 ( 如: 環(huán)境改變、負(fù)荷變化等) ，因此需要蒸汽冷凝水系統(tǒng)實際壓差大于疏水閥最小允許壓差，當(dāng)兩者持平時，疏水閥將不能正常工作。 

　　(3) 當(dāng)蒸汽用戶為設(shè)備而非管道時，蒸汽管網(wǎng)壓力不等于疏水閥進(jìn)口操作壓力，因容積突然變大的閃蒸 ( 蒸汽由管網(wǎng)進(jìn)入設(shè)備) ，疏水閥進(jìn)口操作壓力一定小于蒸汽管網(wǎng)壓力，一般取疏水閥進(jìn)口操作壓力 = 蒸汽管網(wǎng)壓力 ，疏水閥出口操作壓力取閥后最高作業(yè)背壓( 直排大氣時為 0) ，這樣就得到該工況下的最小壓差，與計算得到的疏水量查表就可確定疏水閥的類型。壓差與疏水量成正比，疏水閥作業(yè)時壓差增大疏水量可相應(yīng)增加，這樣就能確保即使閥后壓力有較大變化，該疏水閥也能正常作業(yè)。 

　　1. 5 蒸汽壓力 

　　蒸汽壓力為系統(tǒng)需求，用于確定疏水閥的最大使用壓力。在此處蒸汽壓力是指蒸汽系統(tǒng)的壓力，是系統(tǒng)需求; 最大允許壓力是指疏水閥可以接受的最大蒸汽壓力，是疏水閥的特性參數(shù)。通常疏水閥最大允許壓力 ＞ 蒸汽系統(tǒng)壓力，但不能相差過大，由于最大允許壓力 ( 有時稱為公稱壓力) 過高的疏水閥，在低操作壓力工況下疏水量會相應(yīng)減少，直接影響冷凝水排出效果。 

　　2 石油化工蒸汽疏水閥選型原則使用過程中常見故障解析 

　　2.1疏水閥走漏 

　　 疏水閥通常在設(shè)備投用后都需要熱緊，但運轉(zhuǎn)一段時間后，總有部分疏水閥會出現(xiàn)泄漏，如絲堵、大蓋墊片、法蘭等處。這種泄漏主要是設(shè)備質(zhì)量或法蘭面不平所致，還有平常的熱沖擊太大或水擊表面形成的，這類問題應(yīng)把好設(shè)備及疏水閥的質(zhì)量關(guān)，出現(xiàn)泄漏應(yīng)及時用四氟帶纏緊或更換墊片，假如密封墊片泄漏，不及時更換，將會損壞疏水閥密封面，損壞閥體。以蒸汽疏水閥對蒸汽管網(wǎng)性能的影響為出發(fā)點，綜合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對蒸汽疏水閥選型及安裝要求，對化工裝置蒸汽疏水閥的設(shè)計進(jìn)行探討。 　　2.2疏水閥阻塞 

　　疏水閥結(jié)垢、有異物阻塞后不疏水或疏水能力下降，通常從操作參數(shù)上就可以判別出來。通常杠桿浮球式疏水閥本身是不帶過濾網(wǎng)的，應(yīng)在疏水閥前加裝管道過濾器并定期清潔。設(shè)備應(yīng)保持水平，使用時確保水封。

2.3疏水閥在北方防凍問題 

　　北方的冬天比較冷，在冬天開車的石油化工設(shè)備，許多疏水閥易被凍壞而不能正常工作。在寒冷地區(qū)，應(yīng)選用熱動力型疏水閥為宜，機(jī)械型不太適用。如使用，則需做好防凍措施，不用時應(yīng)及時將設(shè)備及疏水閥內(nèi)的水排于凈。在蒸汽和冷凝水收回管網(wǎng)正常工作狀況下，疏水閥是不會凍壞的。假如出現(xiàn)疏水閥凍壞情況，可能是蒸汽管網(wǎng)長期停車所造成的。凍壞狀況通常發(fā)生在機(jī)械式疏水閥，是因為閥體內(nèi)有水。在有可能發(fā)生疏水閥凍壞的位置，疏水閥選型上應(yīng)從以下幾方面考慮: 

(1)材質(zhì)。不能選用鑄鐵外殼的疏水閥，需選用鑄鋼材質(zhì)。

(2)在疏水閥上設(shè)置防凍閥。當(dāng)閥體內(nèi)冷凝水溫度下降時，自動將水排凈，避免疏水閥凍壞。

　　【 石油化工蒸汽疏水閥選型原則結(jié)束語】 

　　疏水閥在全部蒸汽系統(tǒng)中被認(rèn)為是個小配件，但對系統(tǒng)運行和經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)影響很大，因此除了疏水閥的選型和管道設(shè)計，疏水閥的保護(hù)維修和常見故障的分析排除也是至關(guān)重要的，只有充分重視疏水閥在生產(chǎn)運行方面的重要作用，做到勤保護(hù)、常維修，使疏水閥始終處在良好的工作狀態(tài)下，才能確保達(dá)到節(jié)能效果，提高經(jīng)濟(jì)效益。