新型节汽疏水阀的研发与应用.pdf
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1、作者简介:包敬杰()男山东人工程师硕士研究生研究方向为热能工程文章编号:()新型节汽疏水阀的研发与应用包敬杰(合肥燊兴机电设备有限公司安徽 合肥)摘要 目前工业领域常用的蒸汽疏水阀大多采用机械式排出凝结水元器件易损坏使用寿命短同时还造成蒸汽极大的浪费 本文介绍新型节汽疏水阀的研发与应用这种新型疏水阀具有节能效果明显、使用寿命长、维护方便等优点关键词 新型疏水阀节能计算中图分类号:文献标志码:(.):.:概述蒸汽系统在工业企业的生产中扮演着非常重要的角色 蒸汽的消耗情况也直接反应了各个工业装置在生产过程中能耗的高低降低蒸汽的使用量也成了工业企业节能降耗的重中之重 蒸汽疏水阀的作用是将蒸汽系统中的
2、凝结水、气体尽快排出同时最大限度地防止蒸汽的泄漏 疏水阀类型及特点根据疏水阀的工作原理可分为以下三种类型:()机械型机械型疏水阀依靠蒸汽疏水阀内凝结水液位高度的变化而动作包括浮球式、敞口向上浮子式、敞口向下浮子式浮球式:浮子为封闭的空心球体敞口向上浮子式:浮子为开口向上的桶型敞口向下浮子式:浮子为开口向下的桶型()热静力型热静力型疏水阀依靠液体温度的变化而动作包括双金属片式和蒸汽压力式双金属片式:敏感元件为双金属片蒸汽压力式:敏感元件为波纹管或墨盒内部充入挥发性液体()热动力型热动力型疏水阀依靠液体的热动力学性质的变化而动作包括圆盘式和脉冲式圆盘式:在相同的压力下液体与气体的流速不同产生不同的
3、动、静压力驱使圆盘阀片动作脉冲式:不同温度的凝结水通过两极串连节流孔板时会在两极节流孔板之间形成不同压力驱使阀瓣动作目前常用的疏水阀在结构、技术性能、产品质量和使用功能等方面存在诸多不足 大多采用机械方式排出长期在高负荷、恶劣环境下工作时器件易损坏极大影响使用寿命采用间歇排水在热负荷较大时疏水阀启停稍有操作不当就会导致疏水器无法关闭造成蒸汽的极大浪费故障率高加大了维修成本使用寿命短如何克服上述蒸汽疏水阀存在的问题结合现有的技术实现间歇式蒸汽疏水阀连续疏水同时减少间歇式疏水器的启停次数保障凝结水及时排出降低蒸汽泄漏率成为该领域研究的难点 本文介绍一种能够连续排出凝结水的新型节汽疏水阀减 年第 期
4、阀 门少间歇式疏水阀的启停次数保障凝结水及时排出降低蒸汽泄漏率达到节能降耗的目的 基本原理新型疏水器基于一个简单的原理:液态流体(如冷凝水)的密度远大于气态流体(如蒸汽)的密度该原理在任何压力变化下都成立因此新型疏水阀可处理各种不同密度的气态或液态流体 其基本组成部分包括喷嘴、涡流腔和靶孔板如图 所示图 新型疏水阀原理图 喷嘴以蒸汽和冷凝水为例当这两种流体同时被推挤于小管径的管路中时孔道恰好形成一种排凝效应 因为密度较高的流体在相同压力下有较低的线性移动速度当冷凝水被推挤到更狭窄的喷嘴时会形成阻碍效应移动较慢的冷凝水会阻碍移动较快的蒸汽 在此状况下冷凝水将会被连续排出而蒸汽始终被阻挡于喷嘴内部
5、 在不同压力状况下冷凝水的排放速度(排放量)也会随之改变 涡流腔根据伯努利定律和拉法尔喷嘴的原理因动态压力变化而产生的少量雾化水气提供足够的空间 靶孔板在各种不同的流体压力下都可有效而快速地排放冷凝水当冷凝水和蒸汽同时存在时只有冷凝水能通过而将蒸汽留在前端部分继续使用可以稳定地背压连续排放不同数量的冷凝水 工作流程冷凝水流过喷嘴如果不产生汽化那么压降主要落在喷嘴上因靶孔直径大于喷嘴直径较多 同时涡流腔内产生轻度涡流如果喷嘴出口产生轻度汽化汽泡在涡流腔内旋转随着汽泡量的增加旋转速度加快在蒸汽量较大时从喷嘴出来的汽水混合物流速直径变大大于靶孔直径造成靶孔周围的撞击现象产生了很大的压力损失 汽量越大
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