疏水阀是一种用于自动排除蒸汽系统中凝结水、空气和二氧化碳气体的设备,同时最大限度地防止蒸汽泄漏。其工作原理主要基于密度差、温度差和相变等物理原理。以下是几种常见类型的疏水阀及其简易工作原理:
自由浮球式蒸汽疏水阀
结构:内部有一个活动部件,即一个精细研磨的不锈钢空心浮球,既是浮子又是启闭件,无易损零件,使用寿命长。
工作原理:利用浮力原理,浮球根据凝结水量的多少随水位变化而升降,自动调节阀座孔的开度,连续排放凝结水。当凝结水停止进入时,浮球降到底部,回到关闭位置,排水停止,形成水封,实现无蒸汽泄漏。
双金属片式蒸汽疏水阀
结构:由双金属片感温元件带动阀心进行开关阀门。
工作原理:当装置刚启动时,管道出现低温冷凝水,双金属片平展,阀芯在弹簧弹力下处于开启位置。随着冷凝水温度升高,双金属片弯曲变形,推动阀心关闭,在冷凝水达到饱和温度前完全关闭,阀前始终存有高温凝结水,无蒸汽泄漏。
膜盒式蒸汽疏水阀
结构:主要动作元件是金属膜盒,内充一种气化温度比水的饱和温度低的液体。
工作原理:装置刚启动时,管道出现低温冷凝水,膜盒内液体处于冷凝状态,阀门开启。随着冷凝水温度升高,膜盒内液体蒸发,压力上升,膜片带动阀心向关闭方向移动,在冷凝水达到饱和温度前完全关闭,膜盒随蒸汽温度变化控制阀门开关,起到阻汽排水作用。
热动力式疏水阀
结构:靠闪蒸蒸汽经过疏水阀时产生的动力作用工作,内部有一个活动阀片,既是敏感件又是动作执行件。
工作原理:启动阶段,压力作用使碟片被顶起,冷凝水和空气从内侧阀座经碟片下部排出。根据蒸汽和凝结水通过时的流速和体积变化的不同热力学原理,使阀片上下产生不同压差,驱动阀片开关阀门。
自由半浮球式疏水阀
结构:只有一个半浮球式的球桶为活动部件,开口朝下,球桶既是启闭件又是密封件。
工作原理:开始通蒸汽时,凝结水被蒸汽压力推动流入疏水阀内部吊桶的四周,随着凝结水量的增加其逐渐流入桶内。当浮桶内储存的水达到所规定的数量时,浮桶下沉,打开连接在浮桶上的阀瓣,浮桶内的水通过集水管排出。当浮桶内的凝结水大部分被排出后,浮桶恢复浮力,向上浮起,关闭蒸汽疏水阀。
脉冲式疏水阀
结构:体积小,质量小,结构紧凑,连续脉冲排水,排水量大。
工作原理:通过连续脉冲排水,排除空气较容易,具有止回阀的作用。
这些疏水阀各有其特点和适用场景,选择合适的疏水阀可以提高蒸汽系统的效率和安全性。