蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型指南

文/劉占利 王泉宏

蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型指南

文/劉占利 王泉宏

蒸汽系統(tǒng)是石化企業(yè)動力系統(tǒng)的重要組成部分——石化企業(yè)蒸汽系統(tǒng)復雜，由蒸汽產(chǎn)生，蒸汽輸送管網(wǎng)，眾多蒸汽用戶(加熱設備及蒸汽伴熱線)等組成。擁有10 MPa/3.8 MPa/1.0 MPa/0.6 MPa等多個壓力等級蒸汽管網(wǎng)。蒸汽會在保溫管道表面凝結并釋放出蒸發(fā)焓，從而可能產(chǎn)生蒸汽凝結水。蒸汽凝結水必須通過蒸汽疏水閥疏放到管網(wǎng)之外，以防止蒸汽管網(wǎng)水擊事故的發(fā)生及保證其安全穩(wěn)定運行。

設計要求

1、疏水閥類型及作用

蒸汽疏水閥的工作，就是要盡快地把積存在系統(tǒng)中的凝結水、空氣和二氧化碳氣體排到系統(tǒng)之外，同時防止蒸汽泄漏，還要求高效經(jīng)濟地工作。

2、選型設計參數(shù)

●最大允許壓力P及溫度T：蒸汽系統(tǒng)最大工作壓力MPa和溫度℃。

●凝結水負荷（蒸汽負荷）G：設計參數(shù)、運行數(shù)據(jù)或計算，kg/h。

●安全系數(shù)A：安全系數(shù)A，一般取1.5～3倍。

●工作壓差ΔP：即蒸汽壓力P1與疏水閥出口背壓P2之差，MPa。

●疏水閥排水量要求：最小壓差時排水量＞ G×A ，kg/h。

●所選擇的疏水閥應能滿足：不僅能在最大壓差下正常工作，且能在最小壓差下排放一定量的凝結水。

蒸汽疏水閥選型推薦

1、高壓高溫過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：10 MPa@550℃9（關鍵設計參數(shù)）。

●凝結水負荷：0～100 kg/h（正常運行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點：熱電廠汽機供汽主管，凝結水進疏水箱或閃蒸罐利用。

●選型推薦：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關。

2、高壓過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：10 MPa@450℃（關鍵設計參數(shù)）。

●凝結水負荷：0～100 kg/h（正常運行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點：熱電廠汽機供汽主管，凝結水進疏水箱或閃蒸罐利用。

●選型推薦一：機械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開，保證汽機疏水安全。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關。

3、中壓過熱蒸汽

●蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@450℃（關鍵設計參數(shù)）。

●凝結水負荷：0～100 kg/h（正常運行水量很小，考慮暖管）。

●使用地點：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結水進余壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：熱靜力式雙金屬型過熱蒸汽疏水閥，排過冷水，事故狀態(tài)開或關。

選型推薦二：機械式倒置桶型過熱蒸汽疏水閥，排飽和水，事故狀態(tài)全開。

注：機械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

4、中壓飽和蒸汽

●蒸汽參數(shù)：3.8 MPa@～249℃飽和蒸汽。

●凝結水負荷：10～50 kg/h（關鍵設計參數(shù)，運行負荷1.5～3倍安全系數(shù)）。

●使用地點：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結水進余壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：機械式倒置桶型蒸汽疏水閥，運行穩(wěn)定，使用壽命長。

注：熱動力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結水速度差原理工作，關閉時可能會漏汽，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

5、低壓過熱蒸汽

●蒸 汽 參 數(shù)：0.6～1.0 MPa @280℃過熱蒸汽。

●凝結水負荷：0～100 kg/h（非關鍵設計參數(shù)，考慮暖管負荷）。

●使用地點：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結水進加壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%。

選型二：熱動力式圓盤型蒸汽疏水閥，排水溫度接近飽和水，背壓率50%。其耐壓及耐溫可以滿足中壓蒸汽和低壓蒸汽使用要求，但由于其速度差原理決定其關閉時可能會漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

注：機械式倒置桶型蒸汽疏水閥，由于過熱蒸汽易蒸干倒置桶內(nèi)水分，破壞水封造成漏汽，一般不推薦使用。

6、低壓飽和蒸汽

●蒸 汽 參 數(shù)：0.6～1.0 MPa @165～184℃飽和蒸汽。

●凝結水負荷：10～50 kg/h（關鍵設計參數(shù)，運行負荷1.5～3倍安全系數(shù)）。

●使用地點：蒸汽管網(wǎng)主管，凝結水進加壓回水管網(wǎng)。

●選型推薦一：機械式倒置桶型蒸汽疏水閥，排飽和水，背壓率80%。

選型推薦二：熱靜力式雙金屬型蒸汽疏水閥，排過冷水，背壓率30%，推薦用于不回水系統(tǒng)或小區(qū)域加壓回水系統(tǒng)。

表 各種疏水閥凝結水排放特點

注：熱動力式圓盤型蒸汽疏水閥，雖然其耐壓及耐溫可以滿足蒸汽參數(shù)要求，但由于其根據(jù)蒸汽和凝結水速度差原理工作，關閉時可能會漏氣，且面密封使用壽命短等原因，一般不推薦使用。

結語

石化企業(yè)擁有眾多壓力等級的蒸汽輸送管網(wǎng)，蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型復雜多樣，目前尚未有一種萬能的蒸汽疏水閥滿足所有工況需求，多款疏水閥應用各自都有各自的優(yōu)點和缺點。蒸汽管網(wǎng)疏水閥選型時，應按照滿足設計參數(shù)、長壽命、低價格及高性價比等方面綜合考慮，應選擇最適宜現(xiàn)場使用的蒸汽疏水閥，以滿足及時排水和阻止蒸汽泄漏的基本要求，并保證凝結水回收系統(tǒng)正常運行。 ●

本文作者供職于阿姆斯壯(上海)有限公司。