化工蒸汽疏水阀设计选型分析

蒸汽作为优秀热媒介广泛应用于化工，医药，印染，造纸等生产领域。蒸汽的产生过程需要消耗大量石化能源。一次性的石化能源不仅意味着能耗成本，也对环境造成了负担和污染。减少蒸汽消耗，消除蒸汽浪费，即意味着降低能源的消耗，对于各个企业的经济效益和社会效益都非常重要。蒸汽疏水阀作为一种自动阀门，是蒸汽和冷凝水系统的分界点，也是两个压力系统的分割点，任何的泄露都意味着能源的过度消耗，所以正确选着蒸汽疏水阀对降低蒸汽消耗的过程中发挥着巨大的作用。

按照基本分类可以分为机械型、热动力型、热静力等基本类型。不同类型的疏水阀排水方式和排水温度以及排水能力都不尽相同。为了保证任何压差和温度下均能及时有效地排除冷凝水，我们在选择疏水阀的过程中除了考虑压差和最大排量的同时，还经常遇到疏水阀安全系数这个问题，安全系数实际上就是人为地放大实际排水量，安全系数对于疏水阀选型和运行效率以及使用寿命、泄漏量有着相当的影响。

化工蒸汽疏水阀设计选型分析

疏水阀的安全系数的设置是为了保证用气设备在开关机或者因环境和生产条件发生变化时，保证疏水阀仍然能及时快速的排除冷凝水。疏水阀安全系数的考量主要基于用气设备的形式和工况预期的变化。安全系数需要根据理论结合实际工作经验来选择，所以在选择疏水阀安全系数的时候需要厂家与使用单位多多沟通避免遗漏，造成安全系数选择过大或者过小。安全系数选择过大和过小都会对用气设备和疏水阀造成一定的负面影响。

如果疏水阀安全系数过大，蒸汽疏水阀的容量大，需要更大口径的疏水阀，这意味着更高的采购成本。若为间歇动作的蒸汽疏水阀时，设计容量过大，会使疏水阀动作周期加长，凝结水的平均滞留量和时间增加，用一定输出能力的用汽设备则意味着加热能力的降低。对于杠杆浮球式蒸汽疏水阀那样连续（按比例）动作的蒸汽疏水阀，由于阀瓣开度小，过大的容量会使阀座产生抽丝现象（高速流体通过狭窄的缝隙时，对接触面产生腐蚀用，而形成沟槽），使阀座损伤而引起泄漏。使蒸汽疏水阀的寿命缩短。或增加了在寿命期内的泄漏量，而这种泄漏量的增加往往需要很长的时间才能发现，因为它是逐步变化发展的，比较隐蔽。

如果疏水阀的安全系数太小，则由于不能及时排除冷凝水，导致不能适应蒸汽使用设备的负荷变化，使运转效率显著降低。通过疏水阀的凝结水经常达到最高，使阀瓣和阀座容易产生冲蚀。使蒸汽疏水阀的寿命缩短。有时较高的流速还导致噪音和振动。有些疏水阀的后盖容易穿孔，与疏水阀的安全系数太小相关。

安全系数选择的困难在于对实际负载的应对和匹配。比如对于主管疏水，如按照启动负载选择，那么在正常负载（运行散热，90%以上的时间）将出现大马拉小车的现象，造成蒸汽泄露。如果不幸选择了排量几乎固定的热动力圆盘式疏水阀，主管疏水的泄漏量将达到50%。如果按照运行负载（运行散热）选择安全系数，则启动时间可能很长。这时特制低排量喷嘴的倒置桶蒸汽疏水阀将是正确选择。

疏水阀的排量表有时是有条件的。如果标注的是冷态排量，那意味着热态时有5%疏水能力的减少。而对于一些机械型号的疏水阀，内置的热静力和双金属排气阀会增加10%左右的排量。对于热静力和双金属疏水阀，阀前冷却管道和疏水阀过冷度的匹配也是影响实际排量的一个重要因素。

化工蒸汽疏水阀设计选型分析

疏水阀的排量主要考虑压差和喷嘴直径，有时如果疏水阀实际最高工作压力的变化和背压的变化会导致设计排量和实际运行排量的差别，如果差别太大，则需要调整疏水内部喷嘴与阀芯的尺寸。

蒸汽疏水阀不同与其他类型的蒸汽阀门，作为一种自动阀门，蒸汽疏水阀会频繁地动作和开关。使用一定时期后，往往面临着泄漏量增加，密封性下降、反应滞后等问题。

蒸汽疏水阀的使用寿命首先决定与正确的选型。瓦特节能的经验表明不适合的类型和口径会影响疏水阀的实际表现和寿命。其次疏水阀的材料特别是阀芯阀座材料的选择和热处理工艺也很要紧。使用过程中，工况的变化和好坏和疏水阀的及时维护和保养状况对疏水阀的使用寿命影响也很大。即使同样质量的疏水阀，在不同工艺和应用中寿命的表现往往也不尽一致。

疏水阀出现故障通常难以预料。早起的故障往往是从泄漏量增加开始的，这几乎很难被及时发现。所以疏水阀的预防性保养检测为主。欧美一些工厂实行疏水阀在线检测，但由于检测对象（流量、压力、流速）的不稳定，闪蒸和背压的影响，实际效果也不理想。

认为疏水阀计划性管理就显得很重要。疏水阀阀计划性管理包括疏水阀的数据统计和档案、定期和不定期的检测、定期的维护、重要零部件的跟换计划和跟换、疏水阀过滤器的拆洗、阀芯结垢的清洗、关键疏水阀的磨损度评估等内容疏水阀计划性管理是企业能源管理的一个重要内容，必须及时建立和实施。

蒸汽疏水阀的寿命，由于蒸汽设备的特性、运转条件、蒸 汽压力、凝结水量、蒸汽疏水阀的使用数量、维修工的熟练 程度、维修作业的认真程度的不同而不尽相同。然而，缩短 疏水阀寿命的最大要素则是，在新安装配管后最初时期，对 于杂质和不纯物质的处理。 

如果管道和疏水阀安装后的焊渣和杂质等杂质物质处理不当，就会给蒸汽疏水阀带来显著的恶劣 影响。新施工安装的管道淸洗要，同时应定期清扫过滤 器，清除运转初期所产生的水垢和杂质，这是非常重要的。 

根据以往的实践经验，我们认为在投入运转后的一个月中， 每周应清除一次；投入运转后的一个月到三个月之间，每月 应清除一次，以后每6个月进行一次清洗。

在正常使用中，为了延长蒸汽疏水阀的使用寿命，需要对发生工作异常的时做到早期发现（预见)，早期解决（检修)，这就是运转中的定期检修。

定期检修次数和蒸汽损耗增加成正关联你的关系。比如把针对疏水阀的检测保养从每年检修一次改为两次，其节能效果非常明显，。而一年三次改为一年四次的效果却变化不很大了。因此,一般蒸汽疏水阀定期检修的周期可确定为每年两次，即每六个月左右一次。

为了进行维修工作，人们都希望预先知道需要更换新蒸 汽疏水阀的时间，或主要零部件的修理（更换零部件）的时间。更换零部件的周期，从预防维修的观点，最好在疏水阀进入使用寿命前的磨损期间更换新阀，或更换主要零部件。 但是，疏水阀的使用寿命受种种因素的影响，以致很难预测其使用寿命的时间。

对于这种寿命到达时期的预测方法，希望采用“统计管理法'，也就是对使用一段时间的蒸汽疏水阀的故障发生率进行统计，以这些数据作为基础，进行计算，这种统计管理法，应该根据专业书籍或生产厂的指导进行。

对于在初期故障，由于疏水阀本身结构上的缺陷所引起的故障，很快就会暴露出来。在初期故障期间出现的问题，几乎都是由于运转初期 的杂质和不纯物质清理不等操作使用方面的原因。对于在偶然故障，故障是由于偶然原因引起的。在这一时期，故障率很低，通常可以认为这一时期是有效寿命期。从常识的角度，我们可以认为这一时期的长短及故障率的大小。 与蒸汽疏水阀质量的优良程度、操作使用管理的优劣有密切关系。

经验表明经过一定时间的偶然故障期，疏水阀就会发生磨损、腐蚀、龟裂等故障，故障率开始急剧增加，这一期间称为磨损期。磨损期发生故障，最好更换新的疏水阀。当维修费用（零部件的价格和修理时所 需的人力、物力、施工费等）如果超过蒸汽疏水阀单价的 30%，最好还是更换新疏水阀，这一点可作为一个标准来执行。

为了预测蒸汽疏水阀何时进入需要更换主要零部件的磨损期，圆满实现预防维修，要进行组织管理，将每个疏水阀的工况（检修时间和检修期间的动作状态，维修情况）详 细记录在维修记录单上，对寿命、故障状况及维修费用进行 统计计算，以此来预测和掌握更换周期。

为了合理进行蒸汽疏水阀的计划性维修管理，节能协助客户在企业内部成立管理组织，需要建立蒸汽疏水阀类别管理台账、蒸汽疏水阀单机管理账、蒸汽疏水阀检修记录表等资料统计表，形成完整的管理体系。

即使疏水阀类型和口径选型正确，有时现场的配管尺寸、安装距离、气阻的影响、过滤器的堵塞都会对冷凝水的正常排放形成影响，必须引起重视。疏水阀安全系数必须考虑蒸汽系统运行的各个因素，选择合适的疏水阀和安全系数已保证用气设备高效、稳定、安全、节能的运行。杭州瓦特多年的工程实践表明有时往往需要在效率和能耗之间做一些妥协。但无论如何，安全系数的选择是关系到疏水阀工作正确和有效的重要因素。