基于FT14浮球式疏水閥的故障分析及研究

孫忠日， 張靈曉

（1.吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司 延吉卷煙廠，吉林 延吉133000；2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南714000）

0 引言

蒸汽在煙草行業(yè)制絲工藝設(shè)備上廣泛應(yīng)用，煙葉（梗）的回潮、煙葉（梗絲）的加料、煙絲的再回潮及干燥等眾多工藝都是借助于蒸汽來(lái)完成的。煙葉制絲的多種工藝都需要用到大量蒸汽，因此蒸汽疏水閥用量大，分布在生產(chǎn)車間的各個(gè)工序。

疏水閥排冷凝水不暢通時(shí)或者不能及時(shí)排除，會(huì)導(dǎo)致筒類設(shè)備熱風(fēng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效、干燥類設(shè)備循環(huán)風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效，進(jìn)而影響物料的水分、溫度等關(guān)鍵工藝參數(shù)異常變化，制約著制絲產(chǎn)品的工藝質(zhì)量；疏水閥發(fā)生內(nèi)漏不僅造成蒸汽能源的浪費(fèi)，而且使整個(gè)蒸汽系統(tǒng)背壓增加，嚴(yán)重威脅著企業(yè)的生產(chǎn)安全，此外疏水閥故障造成設(shè)備異常停機(jī)引發(fā)生產(chǎn)斷流，會(huì)增加批次物料干頭干尾的比重，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。

因此對(duì)疏水閥采取科學(xué)、有效、精益化的管理顯得尤為重要，為預(yù)防、減少或乃至消除上述故障的發(fā)生，運(yùn)用多年來(lái)的設(shè)備維修和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)疏水閥的常見(jiàn)故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析，總結(jié)了相對(duì)應(yīng)的方法、措施及應(yīng)急性方案，使設(shè)備管理更具有針對(duì)性、預(yù)見(jiàn)性、有效性。

1 FT14浮球式疏水閥的結(jié)構(gòu)及工作原理

FT14浮球式疏水閥主要由閥體、閥蓋、主閥裝置、液囊（副閥）裝置、浮球及連桿機(jī)構(gòu)等六部分組成（本文未介紹帶破蒸汽汽鎖裝置），如圖1所示。

1.1 液囊裝置工作原理

圖1 浮球式疏水閥工作原理簡(jiǎn)圖

圖2 液囊裝置工作原理簡(jiǎn)圖

FT14疏水閥核心裝置之一是液囊裝置，如圖2所示。液囊里面充滿了特殊液體和水的混合物，它的沸點(diǎn)比水低，設(shè)備起機(jī)階段時(shí)溫度較低，液囊處于松弛狀態(tài)，閥芯離開閥座全開，可完全排除蒸汽管路內(nèi)部的不可凝結(jié)氣體，這是所有壓力平衡式疏水閥的一個(gè)重要特點(diǎn)，也是能夠排除空氣的原因。此外液囊中的混合物的濃度決定著疏水閥在低于飽和蒸汽溫度的排冷凝水溫度。

1.2 疏水閥工作原理

當(dāng)蒸汽設(shè)備開啟時(shí)，疏水閥溫度相對(duì)低，閥是處于常溫狀態(tài)，液囊收縮，副閥口全開，連續(xù)排放出不可凝結(jié)氣體，達(dá)到快速啟動(dòng)設(shè)備的目的；當(dāng)冷凝水經(jīng)過(guò)壓力平衡式疏水閥時(shí)，熱量傳遞給液囊中的液體，在蒸汽到達(dá)疏水閥前，液體受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣體壓力使液囊膨脹，閥芯壓向閥座，副閥門關(guān)閉，此時(shí)蒸汽無(wú)法通過(guò)副閥口進(jìn)入下游設(shè)備，冷凝水不斷在閥體內(nèi)存儲(chǔ)并且液位逐漸上升，當(dāng)浮球受到的浮力大于臨界值時(shí)，主閥閥口打開將閥體內(nèi)的冷凝水排出；當(dāng)使用蒸汽設(shè)備停止時(shí)不再產(chǎn)生冷凝水，杠桿浮球隨著液位的下降將主閥口關(guān)閉，主閥口總是在冷凝水水位以下，形成密封狀態(tài)，因此不會(huì)產(chǎn)生蒸汽泄漏。

2 FT14浮球式疏水閥的常見(jiàn)故障及分析

結(jié)合煙草制絲設(shè)備安裝的疏水閥的使用情況，總結(jié)歸納以下常見(jiàn)故障：疏水閥泄漏蒸汽、疏水閥不疏水和加熱設(shè)備加熱速度慢。為預(yù)防、減少和消除各類故障的發(fā)生，通過(guò)對(duì)故障原因分析，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提出了有效的處理措施和方法。

2.1 疏水閥蒸汽泄漏故障及分析

蒸汽泄漏是浮球式疏水閥的常見(jiàn)故障之一，泄漏不僅浪費(fèi)蒸汽，而且存在燙傷操作人員的安全隱患，出現(xiàn)蒸汽泄漏主要體現(xiàn)在回收冷凝水系統(tǒng)背壓增大、回收冷凝水管路溫度升高。產(chǎn)生泄漏主要有以下幾種原因：

1）安裝不正確，導(dǎo)致疏水閥失效。在日常維?；蚋鼡Q新疏水閥時(shí)易出現(xiàn)此類狀況，因此在維保時(shí)要保證安裝后的流向和位置正確，同時(shí)閥體銘牌上的箭頭應(yīng)朝下。

2）閥門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致蒸汽泄漏。一般此類現(xiàn)象多出現(xiàn)在管理系統(tǒng)改造后或者上游過(guò)濾器失效，使雜質(zhì)、焊渣等進(jìn)入到閥體內(nèi)卡澀閥芯閥座，通常此類故障可通過(guò)拆卸疏水閥清洗卡澀處即可排除故障，若出現(xiàn)特別嚴(yán)重的卡傷需要抽出銷軸、拆卸主閥，檢查主閥密封面，進(jìn)行研磨維修，同時(shí)打開排空氣卡扣，檢查閥芯閥座密封面，若為卡傷可以使用金相砂紙研磨，若密封面損傷嚴(yán)重的，可以更換備件、更換墊片。

3）內(nèi)部腐蝕，導(dǎo)致蒸汽泄漏。冷凝水具有一定的腐蝕性，長(zhǎng)時(shí)間在具有腐蝕的環(huán)境下工作會(huì)引起疏水閥內(nèi)部零件腐蝕，根據(jù)腐蝕程度不同泄漏的程度也不同，因此要科學(xué)地開展計(jì)劃性的維護(hù)工作，及時(shí)更換疏水閥。

2.2 疏水閥不疏水故障及分析

疏水閥不疏水（堵塞）故障會(huì)使凝結(jié)水滯留，導(dǎo)致蒸汽輸送管線的蒸汽品質(zhì)下降，水擊頻次增加，或使蒸汽設(shè)備凝結(jié)水排放點(diǎn)的用汽設(shè)備喪失功能。疏水閥不疏水主要有以下幾種原因：

1）選型錯(cuò)誤。檢查系統(tǒng)最大工作壓差是否高于疏水閥的最大允許壓差，若壓差過(guò)大浮球式疏水閥則無(wú)法開啟，應(yīng)及時(shí)更換疏水閥。

2）雜質(zhì)堵塞導(dǎo)致主閥無(wú)法開啟?？梢酝ㄟ^(guò)檢查過(guò)濾器和疏水閥，清洗疏水閥，清除雜質(zhì)，做好計(jì)劃性的維護(hù)工作。

3）浮球破裂導(dǎo)致主閥無(wú)法開啟。一般情況管路內(nèi)發(fā)生水錘現(xiàn)象，導(dǎo)致浮球破裂，要排除水錘現(xiàn)象并更換浮球。

4）背壓過(guò)大。檢查疏水閥是否存在高背壓，若存在則建議使用自動(dòng)疏水閥泵。

2.3 加熱設(shè)備加熱速度慢故障及分析

加熱設(shè)備加熱速度慢會(huì)造成企業(yè)浪費(fèi)能源無(wú)法準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，嚴(yán)重制約企業(yè)生產(chǎn)效率。加熱設(shè)備加熱速度慢主要有以下幾種原因：

1）疏水閥選型過(guò)小。選型過(guò)小會(huì)造成蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水不能夠及時(shí)排出，導(dǎo)致設(shè)備積水使用蒸汽設(shè)備穩(wěn)定性下降，同時(shí)也影響蒸汽的使用效率。發(fā)生此類故障要檢查差壓及排量，考慮安全系數(shù)并正確選型。

2）選型錯(cuò)誤。檢查系統(tǒng)的最大工作壓差是否高于疏水閥的最大允許壓差，如不符合要求，應(yīng)該地及時(shí)更換疏水閥。

3）蒸汽汽鎖。當(dāng)管路過(guò)長(zhǎng)時(shí)，上游管路內(nèi)部滯留冷凝水使系統(tǒng)產(chǎn)生蒸汽汽鎖，應(yīng)該更換成帶有破蒸汽汽鎖的疏水閥。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文介紹可幫助設(shè)備管理人員、維修人員快速排除FT14浮球式疏水閥的故障，有利于提升制絲蒸汽使用設(shè)備的運(yùn)行效率，同時(shí)應(yīng)該建立疏水閥維保檔案以便實(shí)施科學(xué)、系統(tǒng)、高效的設(shè)備管理，并且企業(yè)建立疏水閥的經(jīng)驗(yàn)庫(kù)和病例庫(kù)，進(jìn)而助推煙草行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。