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圆盘式疏水阀

圆盘式疏水阀,也称为热动力蒸汽疏水阀,是一种广泛应用于蒸汽管网及设备中的阀门,主要用于自动排出凝结水、空气及其他不凝结气体,并防止蒸汽泄漏。其工作原理基于伯努利定理,利用蒸汽和凝结水的热动力学特性,通过阀片上下压差的变化来控制阀门的开启和关闭。

工作原理

圆盘式疏水阀的工作原理主要基于伯努利定理和热动力学特性,通过阀片(碟片)的上下压差变化来实现自动排放凝结水和阻汽的功能。以下是其详细工作原理:

  1. 初始状态:当装置启动时,管道内的高温凝结水进入疏水阀,由于压力降低,产生二次蒸汽,动压升高静压降低,碟片向下运动。

  2. 排放凝结水:凝结水靠工作压力推开阀片,迅速排放。当凝结水排放完毕,蒸汽进入疏水阀内,由于蒸汽的体积迅速扩大,蒸汽比凝结水的流速大,使阀片上下产生压差,阀片在蒸汽流速的吸力下迅速关闭。

  3. 阻汽功能:当阀片关闭时,阀片受到两面压力,阀片下面的受力面积小于上面的受力面积,由于疏水阀汽室里面的压力来源于蒸汽压力,所以阀片上面受力大于下面,阀片紧紧关闭,阻止蒸汽流出。

  4. 循环工作:当疏水阀汽室里面的蒸汽降温成凝结水,汽室里面的压力消失。凝结水靠工作压力推开阀片,凝结水又继续排放,重复上述过程,周而复始循环工作,间断排水。

  5. 结构特点:圆盘式疏水阀内有一个阀片,既是敏感件又是动作执行件。阀片在蒸汽和凝结水的热动力学特性作用下,根据伯努利定理,利用动能和势能动静压变化,使动作件阀片上下压差变化,启动阀片开启和关闭,从而达到阻汽排水目的。

  6. 性能优点:圆盘式疏水阀具有体积小、重量轻、不受安装位置限制、耐腐蚀、耐水击、耐过热等优点。其过冷度为8℃,漏汽率小于实际排量3\%,最大背压50\%。

综上所述,圆盘式疏水阀通过阀片在蒸汽和凝结水的热动力学特性作用下,根据伯努利定理,利用动能和势能动静压变化,实现自动排放凝结水和阻汽的功能,具有高效、可靠的特点。

应用场景

圆盘式疏水阀(也称为热动力型疏水阀)是一种广泛应用于蒸汽管网及设备中的阀门,主要用于自动排出凝结水、空气及其他不凝结气体,并防止蒸汽泄漏。以下是圆盘式疏水阀的一些典型应用场景:

  1. 蒸汽管道:圆盘式疏水阀广泛用于各种蒸汽管道中,用于自动排出管道中的凝结水、空气等,确保管道的正常运行和防止蒸汽泄漏。

  2. 蒸汽加热设备:在蒸汽加热设备中,圆盘式疏水阀用于排除设备中产生的凝结水,保持设备的高效运行。

  3. 高压和过热系统:圆盘式疏水阀特别适用于高压和过热系统的管道疏水,因为其抗水锤性能好,能够承受高压条件下的工作压力。

  4. 小流量设备:圆盘式疏水阀在小流量设备中的应用也很广泛,如伴热管线及小型设备中的疏水作业,能够有效防止设备积水。

  5. 工业领域:圆盘式疏水阀广泛应用于冶金、化工、汽车、制药、食品饮料、造纸等工业领域,用于排除这些工业设备中的凝结水和其他不凝结气体。

  6. 大口径管道:在大型工业设施中,圆盘式疏水阀特别适用于大口径管道的疏水作业,能够有效处理大流量条件下的凝结水排放。

综上所述,圆盘式疏水阀的应用场景非常广泛,涵盖了从蒸汽管道到各种工业设备的疏水作业,特别是在高压和过热系统中的应用尤为突出。其结构简单、易于维护的特点使其在工业生产中得到了广泛的应用。

与其他类型疏水阀的区别

圆盘式疏水阀与其他类型疏水阀的主要区别在于其工作原理和结构特点。以下是详细的比较:

工作原理

  1. 圆盘式疏水阀

    • 工作原理:圆盘式疏水阀利用蒸汽与凝结水的热动力学特性,通过压力和流速的差异来控制阀片的开闭。当凝结水进入疏水阀时,阀片被顶起,凝结水迅速排出。当蒸汽进入疏水阀时,由于蒸汽的流速大于凝结水,阀片上下产生压差,导致阀片关闭,防止蒸汽泄漏。
    • 特点:工作时阀前不留凝液,结构简单,重量轻,使用寿命长,安装方便,耐振动和耐腐蚀。
  2. 浮球式疏水阀

    • 工作原理:浮球式疏水阀通过浮球在凝结水中的升降来控制阀门的开闭。当凝结水进入疏水阀时,浮球上升,阀门开启,凝结水排出。当凝结水排放完毕,蒸汽进入疏水阀,浮球下降,阀门关闭。
    • 特点:最小过冷度为0℃,能排饱和温度凝结水,有水即排,连续排水,背压率大于85\%,是生产工艺加热设备最理想的疏水阀之一。
  3. 波纹管式疏水阀

    • 工作原理:波纹管式疏水阀通过波纹管的膨胀和收缩来控制阀门的开闭。当凝结水进入疏水阀时,波纹管因温度变化而膨胀,阀门开启,凝结水排出。当凝结水排放完毕,波纹管收缩,阀门关闭。
    • 特点:适用于凝结水负荷很低的场合,背压率大于70\%,不怕冻,体积小,任意位置都可安装,能排不凝结气体,使用寿命长。

结构特点

  1. 圆盘式疏水阀

    • 结构:通常包括一个阀片和驱动机构,阀片既是敏感件又是动作执行件。阀片在蒸汽和凝结水的压差作用下开闭。
    • 应用:主要用于蒸汽管网及设备中,自动排出凝结水、空气及其他不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏。
  2. 浮球式疏水阀

    • 结构:内部有一个活动部件——浮球,既是浮子又是启闭件。浮球在凝结水中升降,带动阀门开闭。
    • 应用:广泛应用于蒸汽加热设备中,能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏。
  3. 波纹管式疏水阀

    • 结构:内部有一个波纹管,充有易挥发液体,依靠蒸汽和凝结水的温度差来工作。波纹管的膨胀和收缩控制阀门的开闭。
    • 应用:适用于凝结水负荷较低的场合,能自动排除凝结水、空气及其他不凝结气体,并阻水蒸汽泄漏。

总结

圆盘式疏水阀、浮球式疏水阀和波纹管式疏水阀在工作原理和结构上有显著区别。圆盘式疏水阀利用热动力学特性控制阀片开闭,结构简单,安装方便;浮球式疏水阀通过浮球在凝结水中的升降控制阀门开闭,适用于连续排水;波纹管式疏水阀通过波纹管的膨胀和收缩控制阀门开闭,适用于凝结水负荷较低的场合。这些特点使得不同类型的疏水阀在实际应用中具有不同的优势和适用场景。