蒸汽疏水阀故障分析及处理方法手册
蒸汽疏水阀故障分析及处理方法手册
一. 蒸汽疏水阀概述
蒸汽疏水阀是以阻汽、排水为目的的自力式控制阀。所以蒸汽疏水阀的一个“古老”的称呼被叫做“隔汽具”。在蒸汽系统中,蒸汽疏水阀不仅起到了汽水分隔的作用,同时在其作用下对系统进行了压力的分隔,由此系统被分割为阀前的蒸汽系统和阀后的凝结水系统。
为了实现汽水自动分割的目的,市场上通常采用三种招数制造出三类蒸汽疏水阀:利用蒸汽与凝结水的温度差——热静力式蒸汽疏水阀;利用蒸汽与凝结水流动的速度差——热动力式蒸汽疏水阀;利用蒸汽与凝结水的密度差——机械式蒸汽疏水阀。
显然,由于招数不同,蒸汽疏水阀的疏水特征就有差异,表现出来的现象也有明显的不同。所以就不能够简单的用一种方法判断所有类型的蒸汽疏水阀的好坏。我们提供三种方式提供蒸汽疏水阀故障监测分析线索:从疏水阀分类介绍中;从疏水阀使用要求的故障处理表中;从运行现象状态图中,希望能够从中得到帮助。
涉及蒸汽疏水阀失效状态的分析和原因,应该首先排除选型错误所造成的超压锁死、排量不足等所造成的“故障”;排除体位倒装,进出口错装等初级错误。因此,在着手处理疏水阀故障时,首先应按照:核对设计参数,检查安装要求,调查系统是否试压、冲洗程序开始。由于这些方面造成的所有欠缺而发生的“故障”,都属于违背产品应用条件下的非产品质量原因。
一. 蒸汽疏水阀分类介绍
1. 热静力式蒸汽疏水阀
热静力式疏水阀是利用流体温度变化产生热敏元件的热膨胀、热变形,从而驱动机械部件启闭阀门。这类阀门通常排放凝结水具有一定的过冷度,因此,仅适用于排量小而允许积水的场合。
1)压力平衡式膜盒蒸汽疏水阀
这种蒸汽疏水阀的开启与关闭不仅取决于温度,还与压力变化有关。当温度恒定时,而系统压力增加会使得该阀打开或开大,由此增加了疏水量而减少了过冷度,升高的温度使阀口关闭或减少与系统压力达到新的平衡。
工作特征:冷态启动——阀全开,连续排放
疏水状态——低负荷,连续;
压力波动,高负荷,间断
*极少闪蒸
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
阻塞。处理:反冲、拆解清污。
压差小,背压过高。处理:解决系统问题
漏汽——卡阻。处理:冷水冲洗。
阀瓣变形。处理:整阀更换。
2)波纹管蒸汽疏水阀
这种蒸汽疏水阀比膜盒排量大,由于阀口结构不稳定,密封性能不好,通常不用于负荷过小的场合。
工作特征:冷态启动——阀全开,连续排放。
疏水状态——低负荷,间断动作,有泄漏
高负荷,间断。
*有闪蒸
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
阻塞。处理:反冲洗。
压差小,背压过高。处理:解决系统问题
漏汽——卡阻。处理:冷水冲洗。
波纹管破损或变形。处理:整阀更换。
*对于可拆解的,可以打开调整波纹管变形。
3)双金属蒸汽疏水阀
这种蒸汽疏水阀的开启与关闭不仅取决于温度,还与压力变化有关。当温度恒定时,而系统压力增加会使得该阀打开或开大,由此增加了疏水量而减少了过冷度,升高的温度使阀口关闭或减少与系统压力达到新的平衡。
工作特征:冷态启动——阀全开,连续排放。
疏水状态——周期排放,小负荷(调节状态)
高负荷(开-闭状态)
不排水或是没有周期排放——过热常态,当前没有凝结水
*排放时均会产生闪蒸汽。
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
阻塞。处理:拆解清污。
压差小,背压过高。处理:解决系统问题
漏汽——卡阻。处理:冷水冲洗,拆解清污。
阀瓣受损。处理:整阀更换。
4)热静力式蒸汽疏水阀检测:
观察疏水阀向大气中的排放(这是检测此类疏水阀的最佳方式)。是否排放新鲜蒸汽?如是,则更换疏水阀。
方法一:在连续排放的状态下检测排水温度,过冷温度连续排水状态属于正常,排放饱和温度则漏汽,阀已损坏。
方法二:在间断排放的状态下检测排水温度,过冷温度间断排水状态属于正常,排放饱和温度则漏汽,阀不一定损坏。现象表明,波纹管能够工作,但水量少阀门关闭滞后而有蒸汽泄漏,伴随常有关闭不严。
方法三:在连接回收管道的情况下,用测声法检查。如果没有排放声:关闭上游或下游阀门几分钟,重新开启后短时间内是否流动噪音由低到高?
——如是,则疏水阀无法关闭,产生泄漏。关闭疏水阀并待其冷却。打开疏水阀,如有污物影响正常启闭则清除污物。如没有污物,则将疏水阀的排放端连接管子,使空气能吹到管子里,此时阀应处于打开状态,排气通畅;再将疏水阀置于开水中,阀受热后再向内吹气,阀应处于关闭状态。
——如不是且连续,则疏水阀太小。更换大疏水阀,或并联安装同样尺寸疏水阀。
如果疏水阀为整体结构不可维修,则将不能正常工作的阀门从管线上拆下,用压缩空气或冷水冲出口至入口,然后再冲入口至出口。如果这样仍不能解决问题,则需更换疏水阀(在冷阀状态下,元件承受的压力不可超过0.28MPa---40 psi)。
2. 热动力式蒸汽疏水阀
1)圆盘式蒸汽疏水阀
一定要了解这种疏水阀工作的两个基本条件:第一是高速气流使阀瓣圆盘与阀座“吸合”;第二是阀瓣圆盘背面建压。关闭——据伯努利原理(“边界层表面效应”):流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加。打开——阀瓣圆盘背面的控制腔压力或经冷凝或泄漏下降后,阀门前后压差使阀瓣圆盘顶起打开。由此可见,圆盘疏水阀由打开至关闭的时间,是由一定压力下的凝结水量决定的;而由关闭到打开的时间,则是由环境温度、露天雨雪、阀口泄漏等影响调控腔压力持续过程长短来决定的。
工作特征:冷态启动——由于空气作用,形成间断动作或气阻。冷水状态时,连续排放。
疏水状态——间断。
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
管道或过滤器阻塞。处理:拆解清污。
空气气阻。处理:敲击阀盖,使其圆盘松动,排除空气。
热阀——压差小,背压过高。处理:解决系统问题
漏汽——连续排放饱和温度流体或每分钟动作超过3次。处理:更换整阀。
2)圆盘式蒸汽疏水阀检测
如果圆盘疏水阀后接回水管线,请勿通过目测法观察其通过检测阀排放至大气的情况。因为这样做是在没有背压的情况下,而实际应用中如果背压超过入口压力50%则会导致问题。回水管的温度可以体现其背压情况。
方法一:连续排放,饱和温度,即已泄漏。
方法二:间断排放,每分钟超过3次,泄漏超标。
3. 机械式蒸汽疏水阀
机械式蒸汽疏水阀是利用蒸汽与凝结水的密度差产生的浮力驱动杠杆机构启闭阀门。此类蒸汽疏水阀排放饱和温度凝结水,用于蒸汽系统不允许积水的场合,
1)杠杆浮球式蒸汽疏水阀及其检测
浮球、连杆机构、热静力排气阀等组成,下排水、上排气,使得阀口在排液面下形成水封;排气在阀顶部,饱和温度使其关闭,排气经阀体通道排至疏水阀出口。浮球带动连杆机构升降,启闭和调节阀口的开度。
工作特征:冷态启动——快速排气,连续疏水。
疏水状态——超低负荷,有启闭状态。
较大负荷及大负荷下,浮球调节阀口开度,疏水呈连续状态。
*有闪蒸汽现象。
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
管道或过滤器阻塞。处理:拆解清污。
超压。处理:1、降低压差(降低前压或增加背压);
2、更换阀嘴
浮球进水或机构损坏。处理:更换浮球;维修机构。
排气阀无法开启。处理:更换排气阀
热阀——气阻。排气阀阻塞。处理:清理或更换排气阀。
汽阻。入口管线坡度不够或有积水栓塞现象。处理:调整管线,消除积水区。
阻塞。处理:吹扫,清除管道和过滤器污物。
机构卡阻。处理:清除异物。
无水进入。处理:检查系统问题。
漏汽——排气阀损坏。处理:更换排气阀。
阀口卡阻。处理:拆解清污。
阀口磨损。处理:更换阀口。
检测:
方法一:杠杆浮球式疏水阀根据流量进行调节,所以持续排放凝结水。只要有凝结水就总有水流声。如果有新鲜蒸汽通过,则不仅会增加水流噪音,而且由于流速的增加,声音也会更高。
如果疏水阀前后阀门关闭几分钟,则会产生积存的凝结水。当再次打开阀门时,疏水阀应该开启至最大程度直至积存的凝结水排放完毕。如果机构正常,此时噪音应该降低。如果机构失效,则此时会有新鲜蒸汽排出,噪音会增强。怀疑有新鲜蒸汽泄漏,则关闭蒸汽,待疏水阀冷却后打开检查。
浮球疏水阀泄漏分为主阀泄漏和排气阀泄漏两种形式。可以在浮球疏水阀外部靠近内置排气阀的位置测听噪声的变化,对于大排量的浮球疏水阀(JD、KD、L、M、LS系列),都有外部更换排气阀的端盖设计,不需要拆解疏水阀即可更换其内置排气阀。
方法二:目测。在压力、流量等工况未发生变化时,排放凝结水“闪蒸”量过大则怀疑泄漏新鲜蒸汽。
方法三:饱和温度下,在疏水阀前后管道上浇淋些水,因热焓值差异,前后现象应有明显的不同。
2)倒置桶式蒸汽疏水阀及其检测
倒置桶式蒸汽疏水阀又被称作“倒吊桶式”、“钟形浮子式”蒸汽疏水阀。与浮球疏水阀原理相同,结构相反。浮球疏水阀靠浮力打开阀口,而倒置桶是靠浮筒的浮力关闭阀口。倒置桶疏水阀是唯一阀口设计在阀顶部上排水的蒸汽疏水阀。
工作特征:冷态启动——缓慢排气,连续疏水。
疏水状态——间断排放。当压差过小时,会呈“调节”状态,连续排放;当负荷波动大而呈大流量时,倒置桶呈连续开启状态。
*排放时有闪蒸汽
失效状态:冷阀——阀门关闭。处理:检查、开启阀门。
管路或过滤器阻塞。处理:吹扫,拆解清污。
超压。处理:1、降低压差(降低前压或增加背压);
2、更换阀嘴
阀口磨损变大。处理:更换阀嘴。
倒置桶排气孔阻塞。处理:拆检,清除污物(可加通针)。
机构损坏。处理:更换内件;维修机构。
热阀——汽阻。入口管线坡度不够或有积水栓塞现象。处理:调整管线,消除积水区。
阻塞。处理:吹扫,清除管道和过滤器污物。
无水进入。处理:检查系统问题。
漏汽——污物卡阻,阀瓣泄漏。处理:拆解清污。(极少见)
阀瓣磨损,内件损坏。处理:整套更换阀嘴或内件。
检测:
方法一:有间断动作排放的疏水阀,没有蒸汽泄漏。间断性排放就是其完好的标志:既没有蒸汽泄漏也没有阀前积水。因此,泄漏蒸汽的前提条件就是连续排放的状态。
方法二:在连续排放状态下,测试排放温度,过冷温度则连续排水,饱和温度则疑漏汽。
方法三:在疏水阀前后管道上浇淋些水,因热焓值差异,前后现象应有明显的不同。疏水阀前的热值比阀后热值高出5倍,因此,阀前管道淋水会看到反应剧烈,沸腾喷溅,而阀后反应明显不同,反应温和,快速浸干。
疏水系统问题,会影响到疏水效果或疏水阀的使用寿命。当系统疏水点选择非积水点处;当疏水点的做法缺少集水管的规范;当蒸汽含湿量高系统缺少安装汽水分离器;当用汽设备疏水承受着供汽管线带来的凝结水的额外负荷;当温控设备的疏水承受着控制阀快开模式(或等比模式)带来的压力的波动;当凝结水回收方式发生改变;当凝结水主管连接的诸多个疏水点有发生泄漏(或开疏水阀旁通)造成压力增高的时候;当由于疏水系统问题而造成蒸汽系统发生水击现象的时候;当新建项目没有履行工程验收而启动疏水系统的时候;……疏水点的问题会影响到整个管路系统面,而系统面的变化又会反过来影响到每个疏水点。(参见“常见问题解答”部分)。
故障处理
机械式蒸汽疏水阀的主要故障现象及排除方法见下表:
注意:检测中应区别闪蒸汽与新鲜蒸汽,闪蒸汽为白色烟雾扩散快,新鲜蒸汽为“兰色”烟雾,且压力较高。
一. 蒸汽疏水阀的典型安装
————GB/T12712-91
对于机械式蒸汽疏水阀,蒸汽系统的凝结水是依靠凝结水的重力流入到疏水阀内的,所以为了避免形成气(汽)阻,应保持设备疏水口至疏水阀入口的管道连接保持顺畅,水平管应有不小于2%的顺坡向的坡度,管道阀门也应避免形成集水区产生栓塞。一旦出现这样的情况,将大大减少疏水阀的排液性能。即便疏水阀选型无误,但在这种情况下使用效果也会很差,许多场合为此需要开旁通运行。
当疏水阀用来为主蒸汽管道、大型换热器等疏水时,不能停止系统蒸汽来维修疏水阀,需要在疏水阀前装截止阀;对于小型设备,如洗衣房的熨烫机等疏水阀前可以不装截止阀,只要在供汽管线上有截止阀就可以了。
在疏水阀有旁通或阀后有回收系统时,应安装疏水阀后截止阀。
1、 旁通
设备工艺需要时,可以并联一只同型号的蒸汽疏水阀或安装旁通阀作为备用。 ————GB/T12712-91 8.5
疏水阀最好不设旁通支路。对于凝结水回收的场合,旁通的开启意味着漏汽,而漏汽同时破坏了蒸汽系统和凝结水回收系统的压力平衡。对于许多能源系统管理水平较低的用户,为了避免误操作或维护不及时带来更多的系统问题,建议采用排污阀替代旁通阀的功用。
2、 过滤器
对于不带过滤器的蒸汽疏水阀,应在阀前安装过滤器,… …
————GB/T12712-91 9.5
在洁净的蒸汽系统中(运行过一段时间后),当采用倒置桶式疏水阀时,可以考虑省略阀前过滤器,以期减少阻塞的故障率。大口径疏水阀很少用过滤器。
3、 止回阀
对于具有凝结水回收系统且蒸汽设备间断使用的场合,疏水阀后应安装止回阀。
对于蒸汽系统控制压力稳定性很差的场合,疏水阀前可能会形成负压,这时也需要安装止回阀。可以在选择倒置桶式疏水阀时选择内置止回阀。
一. 疏水阀检测
1. 疏水阀检测的管理要求
疏水阀使用中应特别注意水(蒸汽)的洁净,尤其是在工程验收及设备启动的过程中,以及长期停用再投用时,焊渣和污物可能会堵塞阀孔和过滤器,影响设备运行。疏水阀的检测可通过阀后安装的检查阀来进行,检测频度要求每年不少于3次。
¡ 检测装置——200只疏水阀以上;10T/h以上的企业应配备检测装置。
¡ 检测数量——500只以下抽检10只;500只以上抽检20只。
¡ 检测频率——可修理的疏水阀每年至少拆检一次。
对于每个蒸汽疏水阀站点应设立“蒸汽疏水阀站点检测记录台帐”(见附录一),并按照要求定期进行蒸汽系统的疏水阀检测,填报“蒸汽疏水阀检测记录表”(见附录二)
2. 疏水阀的人工检测方法
1)目测法
利用测试阀检查疏水阀工作状态的常用方法。但是应该注意测试阀排放与疏水至回收系统排放会发生背压的变化,这种变化对疏水阀的压差和排量有影响。通常可以在疏水阀后加装一个窥视镜或流动指示器,辅助观察疏水阀的工作状态。
2)测声法
使用听诊器或一根钢棍,一头放在疏水阀盖上,另一头贴在耳朵上,可以听出间歇排放和连续排放的不同。在正确的工作条件下,可以从疏水阀喷射凝结水、流速变化而增高的声音上判断出来是否有泄漏。
测声法实用技巧:
1. 高频电子监听装置适用于收取流动的噪声,但是对机械声音不敏感;
2. 低负荷流量,在环境安静的场合,超声波听诊器乃至螺丝刀都可用于判断机械声响:如倒置桶摆动,或气泡通过排气孔排放的声音;
3. 采购听诊装置前,请在已知工况的场合进行试用,以确保其满足使用要求;
4. 对于管束上安装的疏水阀,请确保检查所有的疏水阀。因为失效疏水阀的异响可能会在好的疏水阀上有所反映,需要通过检查找到异响最明显的阀可能就是失效的疏水阀
5. 对于倒置桶式疏水阀,在较为安静的环境下,有时不需要借助任何装备便可以听到蒸汽疏水阀间断工作的声音;在嘈杂的环境下,有时也可以借助扳手等工具靠在阀体或出口管道上,感受到周期性的震动。
3)测温法
本方法的试验精度取决于回水管线的设计和疏水阀阀孔的大小,另外当排放到公用回水管的时候,有可能会因为别的疏水阀的排放而引起被测试疏水阀出口的温度变化。
面对不同场合、不同压力、不同温度、不同流量、不同管径(流速)、不同类型的疏水阀,所排放凝结水状态以及蒸汽泄漏状态的感受(温度、噪声、闪蒸等)是有所不同的。无论采用哪种人工检测方法,都需要反复实践以积累经验。
一. 常见问题解答
1. 问:用户蒸汽换热器加热效果不好,通常是什么原因?
答:如果没有加热设备选型和制造上的问题且应用工况条件匹配。通常从三个方面考虑:第一,设备及管道使用一段时间后会产生污物阻塞和表面结垢,影响到换热效果;第二,在周期性加热的蒸汽换热器中容易积聚空气,空气是良好的热阻体,通常换热器高点应设热静力式排气阀;第三,疏水问题。蒸汽换热处于积水状态,打开旁通或排污阀,积水排掉而温度上升。1、系统问题:应单独疏水而不能采用几台用汽设备共用疏水;过滤器或管道堵塞,限制了流量。2、疏水阀选型问题:疏水阀类型选择错误;选择型号是否过小;压力选择过高,而在低压差下运行;疏水阀的排气能力不够,影响升温速度;3、疏水阀的安装问题:疏水阀前水平管没有不小于2%的顺流向坡度或有存水弯产生积水,形成气阻; 4、背压问题。背压过高造成疏水阀压差过低,从而排量减小。
2. 问:为什么说倒置桶疏水阀的间断性排放就是其完好的标志?
答:除非选型偏差造成倒置桶疏水阀高压差阀嘴在低压差下使用,此时动作不清晰而不易识别。正常情况下,倒置桶式疏水阀如果没有间断性则表明阀内没有密度差,阀口处于全开状态,要么全是水,连续排水,要么全是汽,连续漏汽。间断排放表明,疏水阀既不积水也没有漏汽,显示了蒸汽疏水阀阻汽排水的典型特征。
3. 问:蒸汽疏水阀应该怎样选择?
答:蒸汽疏水阀的应用场合是第一选择,即在不同的场合适用不同类型的疏水阀。类型确定后,第二步根据最高压力和最高温度确定疏水阀材质;第三步,根据凝结水量乘以流量系数确定疏水阀的排量,按照排量确定型号;第四步,据排量、压差曲线确定阀嘴(压力等级),圆盘的确定口径;第五步,在选定的疏水阀中选择可以提供的连接口径,确定连接方式、连接标准;第六步,选择该型号疏水阀的“可选项”。比如:内置过滤器、热敏排气筒、内置止回阀、防冻阀、防雨帽等。最后,完整标注疏水阀的型号组合。“不得只以蒸汽疏水阀的公称通径作为选型依据。”
蒸汽疏水阀的选择类型与凝结水排放方式有密切关系。在凝结水回收的场合,应选择机械式高背压疏水阀,而对于不回收的场合,根据排量可以选择其它类型的疏水阀。
4. 问:蒸汽疏水阀选择大了有什么危害?
答:蒸汽疏水阀属于自力式控制阀类型,此类阀门的选择与管道截断阀不同,非常忌讳的是选型过大。大马拉小车的现象不仅是投资高、浪费大,还在于控制的稳定性差,泄漏率高,寿命短。从而对系统造成潜在的危害。
5. 问:怎样提高疏水阀的使用寿命?
答:机械类型的管道系统产品,影响到其使用寿命的无外乎是五个方面:
1) 耐磨损:系统压力及流量的稳定性至关重要,尽可能的避免、消除、减少、缓解系统压力及流量的变化所造成的扰动、冲击、冲蚀,是减少疏水阀内件损坏,阀嘴磨损的有效方法,反之,在经常性不稳定的系统状态下运行的产品,磨损造成的使用寿命短是必然的。负荷很小时选择疏水阀不宜采用较大的倍率。疏水阀延长阀口使用寿命的核心理念是如何保持疏水阀内的水封。
2) 耐腐蚀:蒸汽系统流体的腐蚀性会对系统产品造成伤害。这种腐蚀来自于蒸汽原水除氧、间断运行造成空气进入系统、间断运行在蒸汽系统中产生的低温,用汽设备的内漏等。通常连续运行的用汽设备比间断运行的空气腐蚀性小。
3) 耐水击:蒸汽系统的水击是由于压力突变,温度变化,凝水聚积,空气存在,汽化闪蒸、高速两相流动等原因造成的。通常水击又被称之为“水锤”,水锤对于蒸汽系统的设备、仪表、阀门造成的损害是致命的。
4) 耐冰冻:考虑到可能产生的冰冻对产品的损害,部分类型的疏水阀具备防冻配件可供选择。
5) 耐污物:污物侵扰产生的堵塞、卡阻造成的危害是直接的。对于蒸汽疏水阀可以采用过滤保护,也可以采用倒置桶类型阀口在顶部的规避方式。
由此可见,综合设计疏水环节可以有效的提高疏水阀的使用寿命。
6. 问:什么叫“有效的疏水”?
答:蒸汽系统的疏水效果涉及到疏水点的选择、疏水点的做法、疏水阀的选择、疏水阀的安装、疏水阀的配置以及凝结水回收方式。(详见AMC“蒸汽疏水阀.ppt”——\\Fileserver\kmkt\Public\9.培训资料\1.培训资料\1.产品培训PPT\2010版本\1.蒸汽产品培训PPT-2010)这些离不开“有效的设计”。
7. 问:为什么说“疏水阀最好不设旁通支路”?
答:1、“设备工艺需要时,可以并联一只同型号的蒸汽疏水阀或安装旁通阀作为备用。”(GB/T12712-91 8.5)旁通不是第一选择。
2、蒸汽系统问题有许多是与疏水环节的泄漏有关。疏水旁通阀是常见的泄漏隐患,旁通阀打开(或者关闭不严)造成疏水阀阻汽功能失效,而疏水阀的失效同时破坏了两个系统:蒸汽系统和凝结水回收系统。
3、旁通的作用可以由疏水阀前的排污阀(又叫“导淋”、“导凝”等)替代,区别在于前者是内漏而后者是外漏。同样作为故障,内漏危害大于外漏,内漏不易察觉而疏于管理,外漏不能容忍而会及时处理。
8. 问:为什么疏水阀安装位置高于疏水点时,疏水阀前“不要选用过大尺寸的垂直提升管”?
答:疏水阀安装位置高于疏水点时,系统疏水形成水往高处流的需求。若要实现这种现象,系统中就要形成动力压差,这种动力压差是由疏水阀的特殊防汽锁装置实现的,也就是适量的排放一部分疏水阀内近似于闪蒸汽的湿蒸汽。显然,这种排放是连续的,形成阀前蒸汽的流动,而处于低位的凝结水受这种压差下的汽体驱动向高位流动,但是势能使流动中的凝结水在立管中跌落与汽流方向相反产生一种“喷泉效应”,管道内大量的蒸汽超前进入疏水阀并被排放出去,当喷泉在立管中积聚足够量的凝结水时,立管内形成栓塞(水封),汽体推动栓塞流动爬升到疏水阀内。由此可见,栓塞提供了节能高效的疏水方式。为此,提升管前做U型存水弯和缩小提升管管径(减少一档,不小于DN15),都是为了达到建立栓塞减少漏汽的目的。
9. 问:蒸汽疏水环节出现的“汽锁”现象有什么危害?它是怎样发生的?
答:通常有三种疏水阀的安装或使用状态会产生汽(气)锁,造成虽然疏水阀选型正确无误而疏水能力不足的现象。“汽锁”有时又被叫做“汽阻”,顾名思义,是说由于汽(气)体存在阻碍了液体的流动,而由于液体流动受阻不能够顺利进入疏水阀就不能使得自力式疏水阀打开,因而降低了疏水阀的疏水性能。第一种情况是管路系统中空气造成的气阻,这种情况不仅产生于系统开始运行的初期,使我们选择一些能够快速排气、快速升温的疏水阀;同时也是在蒸汽使用过程中对蒸汽疏水阀排不凝性气体能力的要求和考验,因此,浮球疏水阀中的热静力式排气阀、倒置桶中的排气孔或热敏排气装置都是必须考虑的,不能因为可能存在的损坏维修和蒸汽泄漏而取消或堵塞排气通道。第二种情况是由于疏水阀安装位置高于设备疏水点,或由设备虹吸管抽吸设备内低位凝结水造成的蒸汽产生的汽阻。显然,要使低位凝结水流向高位,就要释放高位管道中的蒸汽,破除气锁,建立压差,此时的“泄漏”不可避免,为了既能够排除凝结水满足用汽设备的需要,又能够尽可能的减少泄漏,选择DC系列及缩小垂直提升管(见问题8)是明智的选择。因此非不得已而不采用这样的系统布局。第三种情况是正常选型及安装条件下仍可能产生的蒸汽汽阻。这主要发生在机械式疏水阀应用的场合,这种场合的特点是凝结水量大,排放饱和凝结水。正常情况下,蒸汽系统管线或用汽设备产生的凝结水在系统中是靠重力流入蒸汽疏水阀内的(有些像排水管道),但是由于疏水阀前或因管径过小、或因水平管坡度不足(>2%)、或因阀门及管道产生积水区会使凝结水在蒸汽疏水阀前的管道内形成栓塞等,使得疏水阀内的蒸汽无路可逃,形成汽阻。
10. 问:如何判断蒸汽疏水阀是否泄漏了呢?
答:我们知道蒸汽疏水阀的作用就是阻汽排水,但是由于三种招法的原理不同,其阻汽排水的表现有所差异。
如果我们面对的是“温度差原理”的热静力式蒸汽疏水阀,“过冷度”是我们测试疏水阀是否泄漏的最好办法,亦即蒸汽疏水阀前后温度应有较大的温差;但是我们也知道对于小负荷下有些热静力式蒸汽疏水阀会产生泄漏,是因为反应滞后造成的,显然,如果该阀能够关闭,表明机构可以工作,尚有积液的过程,其泄漏也属于常理,此时应该选择同样过冷度下排量更小的蒸汽疏水阀或延长疏水阀前安装管线等方法去解决;
如果我们面对的是热动力式蒸汽疏水阀(圆盘型),我们只看(或听)两点:是否有间断动作;间断动作不超过每分钟3次。应该注意的是,此类疏水阀对环境温度变化或许比较敏感,对于装于室外而没有防护措施(蒸汽保温腔、防雨罩等)的热动力式蒸汽疏水阀,应避免在雨雪天气下进行检测,防止检测失误。
如果我们面对的是机械式蒸汽疏水阀,我们先要区分疏水阀型式——浮球型,倒置桶型。1、浮球型,连续工作时没有启闭开关动作,疏水阀前后温差不大,所以听、看,都难以辨别疏水闪蒸与蒸汽泄漏的区别。部分大排量浮球型蒸汽疏水阀可以安装液位计观察水封状态,用以排除主阀泄漏,但是多数泄漏情况发生在内置排气装置上。可以通过操作检查判断是否存在泄漏,关闭疏水阀进口阀门几分钟后,打开进口阀门,听疏水阀出口噪声变化,由大变小属于正常,由小变大存在泄漏。饱和温度下,前后管道上淋水,现象没有差异则有泄漏。2、倒置桶型,通常是听或看其是否有间断动作,间断动作是无泄露的标志。如果选型偏小或压力较低,其动作间断性不是很明显,可以通过测温的方式确定是否存在泄漏,也可以采用前后管道淋水的方式佐证判断。