解决凝结水回收管道水击的技术措施.doc

解决凝结水回收管道水击的技术措施作者：邹清远、王晓峰一、凝结水回收管道产生水击的原因1) 高压和低压管线上的排水连接在同一凝结水回收管上，或在低压凝结水回收管上，因蒸汽疏水阀事故喷放、泄漏了高温高压凝结水、新鮮蒸汽的场合；2) 蒸汽加热设备的供汽阀门是气动、电动的自动阀门时，如果设备内积存有大量凝结水，由于恒温仪的作用，在自动阀门打开的瞬间，设备内压力升高，此时凝结水回收管线就会发生水击。3) 凝结水回收管线尺寸太小，拐弯太多，满水状态时，即使从蒸汽疏水阀排放凝结水，也容易引起水击。4) 在压差、排量变工况下选用了未配置解锁装置的大排量浮球式蒸汽疏水阀，疏水阀有明显开关动作，此时凝结水回收管线就会发生水击。5) 选用了未配置解锁装置的大排量浮球先导式蒸汽疏水阀，疏水阀有明显开关动作，此时凝结水回收管线就会发生水击。3.2 消除凝结水回收管道产生水击措施3.2.1 改善用户凝结水回收管道1) 高压和低压凝结水回收管线分开压力差小于0.3MPa多凝结水回收管线可合用一根管线。2) 凝结水回收管线尺寸足夠大。尽量短而直、减少拐弯，在凝结水回收管线垂直上升管底部配装止回阀、凝结水自动爬高器。3.2.2 改善蒸汽疏水阀的选型与安装1) 在压差、排量变工况下不宜选用未配置解锁装置的浮球式蒸汽疏水阀浮球式蒸汽疏水阀可比例控制的优点是在工况穏定（压差、排量恒定、不波动、波动很小）的条件下浮球由液面高低控制阀座孔开度，实现随着凝结水负荷的状况进行按比例动作连续排水。在压差、排量变工况下（疏水阀前后压力波动，排量波动），尤其是疏水阀负荷率小的工况，浮球式蒸汽疏水阀有明显开关动作，间歇排水。由于浮球式蒸汽疏水阀没有消除蒸汽汽锁的作用，等待长时间靠散热阀内和阀前管道蒸汽蒸汽凝结成水后，才能重新开阀排水。在等待的长时间内，常导致设备内积存大量凝结水，重新开阀排水时凝结水回收管线就会发生水击。蒸汽汽锁是导致大排量浮球式蒸汽疏水阀在变工况下不过汽，打开旁通阀跑汽操作的根源，常导致凝结水回收管线就会发生水击。2) 在变工况下有必要选用能防止蒸汽汽锁的钟形浮子式蒸汽疏水阀。3) 或者选用能防止蒸汽汽锁的配置解锁装置的浮球式蒸汽疏水阀。4) 慎重选用未配置解锁装置的大排量浮球先导式蒸汽疏水阀附件：Q/GSHF J 826-2011 G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型目 次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型 65 设计 166 制造 327 检验和试验 338 选型 359 安装 3910 凝结水回收系统及蒸汽疏水阀的管理和检修 4211 售后现场服务 42附录A （资料性附录）美国阿姆斯壮排液阀的选型排量图 46附录B（资料性附录）德国盖斯特拉公司UNA39型疏水阀排量图 47附录C （资料性附录） 日本TLV公司疏水阀解锁装置 48附录D （资料性附录）英国斯派莎克公司疏水阀解锁装置 49附录E （资料性附录）美国阿姆斯壮公司疏水阀解锁装置 50附录F （资料性附录）北京密云翔云机械公司疏水阀解锁装置 52前 言本文件按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本文件陈述了G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型（排量公式与流量系数的取值），提出了解决用户反映的G系列蒸汽疏水阀排水量不够的技术导则。本文件由甘肃红峰机械有限公司标准化委员会提出。本文件由甘肃红峰机械有限公司技术部归口。本文件主要起草单位：甘肃红峰机械有限责任公司阀门研究所本文件主要起草人：王晓峰、邹清远、郝桂芝、雷 娟、李向旭、崔小红、王丽娟 G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型1 范围本文件陈述了本公司G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型，提出了解决用户反映的G系列蒸汽疏水阀排水量不够的技术导则。本文件适用于指导解决用户反映的G系列蒸汽疏水阀排水量不够的问题，做好G系列蒸汽疏水阀设计、制造、检验和试验、选型、安装和售后现场服务等各项有效的技术支撑和保障工作，本文件也适用于指导解决用户反映的其他系列蒸汽疏水阀排水量不够的问题，给国内外市场提供优秀产品和满意服务，实现公司经营方针、目标，实现公司可持续发展。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的引用文件适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12247 蒸汽疏水阀 分类GB/T12250 蒸汽疏水阀术语、标志、结构长度GB/T 12712 蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求GB/T 226542008 蒸汽疏水阀 技术条件HG/T 20570.21 蒸汽疏水阀的设置Q/GSHF J 164 蒸汽疏水阀 分类Q/GSHF J 510 蒸汽疏水阀 凝结水回收及技术管理要求Q/GSHF J 511 蒸汽疏水阀 节能产品认证技术规范Q/GSHF J 1150 蒸汽疏水阀 技术条件Q/GSHF J 1744 蒸汽疏水阀 术语、标志、结构长度3 术语和定义为了便于使用，以下重复列出了GB/T 122481989、Q/GSHF J 1744确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 有关压力的术语和符号3.1.1最高允许压力 maximum allowable pressure在给定温度下蒸汽疏水阀壳体能够持久承受的最高压力。符号：PMA；单位： MPa3.1.2工作压力 operating pressure在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的压力。符号：PO；单位： MPa3.1.3最高工作压力 maximum operating pressure在正常动作条件下，蒸汽疏水阀进口端的最高压力，它由制造厂给定。符号：PMO；单位： MPa3.1.4最低工作压力 minimum operating pressure在正常动作条件下，蒸汽疏水阀进口端的最低压力。符号：PMNO；单位： MPa3.1.5工作背压 operating back pressure 在工作条件下，蒸汽疏水阀出口端的压力。符号：POB；单位： MPa3.1.6最高工作背压 maximum operating back pressure在最高工作压力下，能正确动作时蒸汽疏水阀出口端的最高压力。符号：PMOB；单位： MPa3.1.7背压率 rate of back pressure工作背压与工作压力的百分比。符号：RPB；单位： 3.1.8最高背压率 maximum rate of back pressure最高工作背压与最高工作压力的百分比。符号：RMPB；单位： 3.1.9工作压差 operating differential pressure工作压力与工作背压的差值。符号：P；单位： MPa3.1.10最大压差 maximum differential pressure工作压力与工作背压的最大差值。符号：PMX；单位： MPa3.1.11最小压差 minimum differential pressure工作压力与工作背压的最小差值。符号：PMN；单位： MPa3.2 有关温度的术语和符号3.2.1工作温度 operating temperature在工作条件下蒸汽疏水阀进口端的温度。符号：TO；单位： 3.2.2最高工作温度 maximum allowable temperature与最高工作压力相对应的饱和温度。符号：TMO；单位： 3.2.3最高允许温度 maximum allowable temperature在给定压力下蒸汽疏水阀壳体能持久承受的最高温度。符号：TMA；单位： 3.2.4 开阀温度 opening valve temperature在排水温度试验时，蒸汽疏水阀开启时的进口温度。符号：T0P；单位： 3.2.5 关阀温度 closing valve temperature在排水温度试验时，蒸汽疏水阀关闭时的进口温度。符号：TCL；单位： 3.2.6排水温度 temperature at discharaging condensate蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的温度。符号：T；单位： 3.2.7最高排水温度 maximum temperature at discharaging condensate在最高工作压力下蒸汽疏水阀能连续排放热凝结水的最高温度。符号：TM；单位： 3.2.8过冷度subcooled temperature 凝结水温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。符号：T；单位： 3.2.9开阀过冷度 subcooled temperature of open valve开阀温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。符号：TOP；单位： 3.2.10关阀过冷度 subcooled temperature of close valve关阀温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。符号：TOP；单位： 3.2.11最大过冷度 maximum subcooled temperature开阀过冷度中的最大值。符号：TMX；单位： 3.2.12最小过冷度 minimum subcooled temperature关阀过冷度中的最小值。符号：TMN；单位： 3.3 有关排量的术语和符号3.3.1冷凝结水排量 cold condensate capacity在给定压差和20条件下蒸汽疏水阀一小时内能排出凝结水的最大重量。符号：QC；单位： kg/h3.3.2热凝结水排量 hot condensate capacity在给定压差和温度下蒸汽疏水阀一小时内能排出凝结水的最大重量。符号：QH；单位： kg/h3.4 有关漏气量和负荷率的术语和符号3.4.1漏气量 steam loss单位时间内蒸汽疏水阀漏出新鲜蒸汽的量。单位： kg/h3.4.2无负荷漏气量 rate of no-load steam loss蒸汽疏水阀前处于完全饱和蒸汽条件下的漏气量。符号：Qms；单位： kg/h3.4.3有负荷漏气量 rate of load steam loss给定负荷率下蒸汽疏水阀的漏气量。符号：qms；单位： kg/h3.4.4 无负荷漏气率 rate of no-load steam loss无负荷漏气量与相应压力下最大热凝结水排量的百分比。符号：RSN；单位： 3.4.5有负荷漏气率 rate of load steam loss有负荷漏气量与试验时间内实际热凝结水排量的百分比。符号：RSL；单位： 3.4.6负荷率 rate of load condensate试验时间内的实际热凝结水排量与试验压力下最大热凝结水排量的百分比。符号：RL；单位： 3.5 有关故障的术语3.5.1 堵塞 是指蒸汽疏水阀“不能动作”和“闭塞”，蒸汽和凝结水一点也不能排除的故障。3.5.2 空气气堵 是指空气充满蒸汽疏水阀及前配管导致的疏水阀堵塞。3.5.2 蒸汽汽锁 是指蒸汽充满蒸汽疏水阀及前配管导致的疏水阀堵塞（不能动作）或需要很长时间疏水阀才能动作的蒸汽障害现象；不是指蒸汽充满蒸汽疏水阀及前配管导致的需要的或长或短时间的疏水阀关闭。3.5.3 喷放 是指蒸汽疏水阀的阀瓣不能关闭，一直呈开启状态，形成蒸汽和凝结水连续畅通排放的事故状态。3.5.4 泄漏 是指从蒸汽疏水阀内往外泄漏超标蒸汽的故障。4 G系列蒸汽疏水阀排水量数学模型4.1 产品交付标准中规定的蒸汽疏水阀排水量数学模型产品交付标准GB/T 226542008中“4.9.8”条 给出了“蒸汽疏水阀排水量数学模型” 公式（1）： (1)式中：QH1 给定过冷度的热凝结水排量设计给定值或订货合同的规定，单位为kg/h；QH2 交付产品的热凝结水排量，单位为kg/h；即“给定过冷度的热凝结水排量按设计给定值或订货合同的规定。”。4.2 新产品设计中的蒸汽疏水阀排水量数学模型4.2.1 理论计算法根据疏水阀的试验，蒸汽疏水阀排水量按公式（2）计算： (2)式中：QH 热凝结水排量，单位为kg/h； 排量综合系数，与孔口形状与大小数值、工作压差P的大小数值、凝结水的温度数值、蒸汽疏水阀流道尺寸数值、通过阀嘴的闪蒸汽产生的阻塞数值及闪蒸汽造成的背压升高数值、进水和排水管道中存在的摩擦阻力数值等有关，排量综合系数随这些数值的增大而减小；d 阀座孔直径，小于或等于阀瓣行程的4倍，单位为 ；P 工作压差，等于入口压力与出口压力之差，单位为 kgf/cm2。注：1 kgf/cm2=0.098067 MPa=98.067 KPa100 KPa ；1MPa=10.1972 kgf/cm210.2 kgf/cm2。4.2.2 排量综合系数 排量综合系数确定方法如下：a) 根据日本JIS B 84011958 蒸汽疏水阀的性能和试验方法推荐，=1628 。b) 根据疏水阀的试验，蒋兴可著蒸汽疏水阀列出部分排量综合系数见表1。表1 排量综合系数值阀座孔d/工作压差P/（kgf/cm2）123456789105232119.418.51817.316.816.31615.5620.820.418.817.917.416.71615.514.914.3719.41816.715.915.214.814.213.813.513.581816.415.514.513.813.212.612.111.911.591615.314.213.612.912.511.911.511.110.61014.913.913.212.51211.410.910.410101113.612.611.811.310.910.610.410.2109.7注：计算的d值是最小值，实际取大于此值为宜。c) 同类产品参照法：1) 参照引进的日本宫胁公司的同类产品。2) 参照美国阿姆斯壮公司的同类产品：l 美国阿姆斯壮公司蒸汽疏水阀的排量图表明了疏水阀在实际工作条件下的连续排量，标明了阀座孔尺寸d、工作压差P、排量QH的数量关系。这些数据是从上百次测试中得出的。在这些测试中用的是处于相应测试压力下蒸汽饱和温度的凝结水；还考虑了通过阀嘴的闪蒸汽产生的阻塞及闪蒸汽造成的背压升高；做了实际安装连接，进水和排水管道中存在的摩擦也在结果数据中反映出来。l 热凝水的实际排量不仅仅取决于阀座孔尺寸d，还取决于蒸汽疏水阀流道尺寸。示例见美国阿姆斯壮公司倒置桶型蒸汽疏水阀排量图（ST-10，第73页），一个带有1/2阀嘴的50口径的216型疏水阀工作在0.1MPa压差时，其连续排量为3 265kg/h。但一个同样带有1/2阀嘴的20口径的213型疏水阀工作在0.1MPa压差时，其连续排量为1769kg/h，减少45.8，约一半，或者说前者为后者的1.846倍，约2倍。对于20口径的213型疏水阀，管道中的摩擦阻力极大地限制了排量，而将1/2阀嘴装在50口径管道中并在在0.1MPa压差下工作时，由于管道中的摩擦阻力而造成的排量损失就小得多。l 有关蒸汽疏水阀排量的理论计算不是保密的，完全可以采用美国阿姆斯壮公司蒸汽疏水阀的排量值（热凝结水的实际排量），可由公式（3）得到一系列排量综合系数值。 (3)式中符号意义同公式（2）。l 新产品设计中，在疏水阀流道尺寸不小于美国阿姆斯壮公司的同类产品数值的条件下，采用美国阿姆斯壮公司蒸汽疏水阀的排量值（热凝水的实际排量），选用由公式（3）得到一系列排量综合系数值（有使用价值的参考值），这是可行的。4.2.3 参照查图法当给出冷凝结水排量（20）时，用查表法：参照查附录A（资料性附录）美国阿姆斯壮公司排液阀的选型排量图LD-12 不同压力下阿姆斯壮排液阀各种阀座孔径的冷水排量：P13.78 MPa；热凝结水排量取其对应冷凝结水排量的505（随压差增大而减少，其比值参照查附录A（资料性附录）德国盖斯特拉公司1998年产品样本第9页UNA39型疏水阀排量图：P14.0 MPa）。4.3 蒸汽疏水阀排水量数学模型应用说明4.3.1 总则蒸汽疏水阀合格产品的排水量应符合蒸汽疏水阀排水量数学模型公式（1）：即“给定过冷度的热凝结水排量按设计给定值或订货合同的规定。”。4.3.2 蒸汽疏水阀给定过冷度的热凝结水排量按订货合同的规定给定过冷度的热凝结水排量按订货合同的规定，满足用户用汽设备凝结水的排放量要求。用以选择蒸汽疏水阀的热凝结水排放量按公式（4）计算：= (4)式中：蒸汽疏水阀的热凝结水排放量，单位为kg/h ； 安全率，其数值按蒸汽疏水阀样本选取，或参照表2 ；用汽设备热凝结水的排放量，单位为kg/h 。表2 蒸汽疏水阀选用安全率h推荐值（GB/T 127121991）序号供热系统使 用 情 况h1分汽缸下部疏水在各种压力下，能进行快速排除凝结水32蒸汽主管疏水详见GB/T 12712中8.8、8.9条33支管支管长度大于或等于5 m处的各种控制阀的前面设疏水点34汽水分离器在汽水分离器的下部疏水35伴热器一般伴热管径为DN15在小于或等于50 m处设疏水点26暖风机压力不变时3压力可调时：小于或等于100 KPa101200 KPa201600 KPa2237单路盘管加热（液体）快速加热3不需快速加热28多路并联盘管加热（液体）29烘干室（集水罐）采用较高压力PN16，压力不变时2采用较高压力PN16，压力可调时310溴化锂制冷设备蒸发器的疏水单效压力小于或等于100 KPa双效压力小于或等于1 MPa2311浸在液体中的热盘管压力不变时2压力可调时，101200 KPa2压力可调时，大于200 KPa3虹吸排水512列管式热交换器压力不变时2压力可调时，小于或等于100 KPa2压力可调时，101200 KPa2压力可调时，大于200 KPa3表2 （续）序号供热系统使 用 情 况h13夹套锅应在夹套锅上方设排空气阀314单效或多效蒸发器凝结水量小于或等于20 t/h,大于20 t/h3215层压机应分层疏水，注意水击316消毒柜柜的上方设排空气阀317回转干燥圆筒表面线速度小于或等于30 m/s5表面线速度3080 m/s8表面线速度80100 m/s1018二次蒸汽罐罐体直径应保证二次蒸汽速度V5 m/s且罐体上部要设排空气阀319注：采暖及送风加热部分见JBJ 101983机械工厂采暖通风与空气调节设计技术规定4.3.3 蒸汽疏水阀给定过冷度的热凝结水排量按设计给定值4.3.3.1 原国家检测上世纪90年代原机械部设在北京的国家“蒸汽疏水阀检测装置”只能检测DN50以下小口径、低压、小排量疏水阀；4.3.3.2 今后国家检测目前，在北京建设中的国家“蒸汽疏水阀检测装置”只能检测DN50以下中小口径、中低压、中小排量疏水阀；4.3.3.3 高压、大口径、大排量蒸汽疏水阀检测高压、大口径、大排量蒸汽疏水阀在工业运行中检测；4.3.3.4 本企业检测本企业“蒸汽疏水阀型式试验装置” 凝结水管内径42 ，只适合检测 DN50以下小口径、中低压、排量小于10 000kg/h的疏水阀（适合检测含义是检测数据可信）；4.3.3.5 行业检测我国疏水阀行业“热凝结水排量试验”按“GB/T 1225l” 检验和试验方法，一般都是热凝结水直排下大气条件下测得的，与工业运行中有背压（热凝结水回收）条件下相比，检测数据偏大。4.3.3.6 背压对排水量的影响由于我国疏水阀排水量多是在不同的入口压力下，出口为排入大气而测得的，在有背压（热凝结水回收）的条件下使用时，排水量必须校正。背压越大，疏水阀排水量下降得越多，校正时见表3。表3 背压使疏水阀排水量下降的百分数（）背压度入口压力/MPa g0.0350.170.691.382563005020121057538302823注1：参照HG/T 20570.21 蒸汽疏水阀的设置表4.0.23。4.3.3.7 可给出冷凝结水排量国内外都有疏水阀制造商在蒸汽疏水阀的排量图中标明冷凝结水排量（20）。有的制造商对应冷凝结水排量规定浮球式疏水阀选型安全系数为3（相当于按热凝结水排量，浮球式疏水阀选型安全系数为1.5）。4.3.3.8 G系列蒸汽疏水阀的排量图可不修订本企业G系列蒸汽疏水阀排水量是参照日本宫胁公司、美国阿姆斯壮公司的同类产品，科学地绘制的，给出的是热凝结水直排入大气条件下测得的过冷度为6的热凝结水排量，比冷凝结水排量（20）少约一半以上，比在有背压（热凝结水回收）的条件下使用时的热凝结水排量偏大，选择蒸汽疏水阀的安全率数值按蒸汽疏水阀样本选取，或参照表2推荐值选取。G系列蒸汽疏水阀自1991年经销售员给齐鲁石化公司批量供货以来，虽然几乎年年有少数用户（定量估算：用户少于10）反映“G系列蒸汽疏水阀排水量不够”，但是大于90以上用户反映G系列蒸汽疏水阀排水量能满足工艺要求，G系列蒸汽疏水阀是本企业用户满意的产品之一。4.3.3.9 二次蒸汽会导致背压升高而疏水阀排水量大幅度减少G系列大排量浮球式疏水阀后产生的大量的二次蒸汽会导致背压升高而排水量大幅度减少：a) G系列浮球式疏水阀的动作特性：随着凝结水流入量的增加，浮球上浮，阀门开启，可连续不断地排水，所以浮球式疏水阀没有明显的开关动作，其排水温度理论上可以说是饱和蒸汽温度，它所排放的凝结水与饱和蒸汽温度仅有微小的温差，因此会产生大量的二次蒸汽。饱和凝结水二次蒸发产生的蒸汽重量虽小，然而体积大，会较大阻塞凝结水的流通面积。因而G系列大排量浮球式疏水阀后产生的大量的二次蒸汽会导致背压升高而排水量大幅度减少。饱和凝结水二次蒸发产生的蒸汽量见表4，饱和凝结水二次蒸发后汽水混合物的密度见表5。b) 饱和凝结水二次蒸发产生的蒸汽量按公式（5）计算=Gt (5)式中： 饱和凝结水二次蒸发产生的蒸汽量，单位为kg/h ； 用汽设备凝结水的饱和凝结水量，单位为kg/h ； 饱和压力下的饱和水比焓值,单位kJ/Kg； 终点（疏水阀出口）压力p2下的饱和水比焓值,单位kJ/Kg；二次蒸发压力下的二次蒸汽的蒸发潜热,单位kJ/Kg；表4 饱和凝结水二次蒸发产生的蒸汽量起点压力p1/MPa g终点（疏水阀出口）压力p2时二次蒸发产生的蒸汽量/（kg/kg凝结水）p2/MPa g0.10.120.140.160.180.20.30.40.50.60.70.120.010.150.0220.0120.0040.20.0390.0290.0210.0130.0060.250.0520.0430.0340.0270.020.0140.300.0640.0540.0460.0390.0320.0260.350.0770.0640.0560.0490.0420.0360.010.400.0830.0730.0650.0580.0510.0450.020.500.0980.0890.0810.0740.0670.0610.0360.0170.800.1340.1250.1170.110.1040.0980.0730.0540.0380.0240.0121.00.1520.1430.1360.1290.1220.1170.0930.0740.0580.0440.0321.50.1880.1800.1720.1650.1610.1540.130.1120.0960.0830.0712.00.2160.2080.2050.1940.1880.1820.1590.1220.1170.1130.1022.50.2520.2320.2250.2210.2120.2050.1840.1470.1520.1390.1273.00.260.2520.2450.2390.2330.2280.2050.1880.1740.1610.1503.50.2790.2710.2620.2600.2520.2380.2250.2080.1930.1810.170注1：参照石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算(第三版)中表232。表5 饱和凝结水二次蒸发后汽水混合物的密度起点压力p1/MPaG终点（疏水阀出口）压力p2时二次蒸发产生的密度/（kg/m3）p2/MPaG0.10.120.140.160.180.20.30.40.50.60.70.12570.152652.51690.214.823.13763.9136.50.251115.822.662.347.673.50.30912.51722.830.541.30.357.410.613.91823.330.51680.407.09.31215.319.22474.50.505.97.69.71214.717.743110.50.804.35.56.78.19.611.221.837.364.3114232.41.03.84.85.87.08.29.417.427.743.867.3101.51.53.13.84.65.46.27.212.318.726.936.648.32.02.73.33.94.65.36.410.114.820.426.8342.52.33.03.54.14.75.38.812.717.122.127.53.02.22.73.23.84.44.97.911.214.91923.83.522.53.03.54.04.67.010.213.617.220.8注1：参照石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算(第三版)中表233。4.3.3.10 G系列蒸汽疏水阀的蒸汽汽锁蒸汽汽锁是少数用户反映“G系列蒸汽疏水阀排水量不够”的不可忽视的原因之一：a) G系列浮球式疏水阀的动作特性：浮球式疏水阀也是在凝结水一旦停止流入就闭阀，在负荷较轻的场合（在疏水阀选型安全系数较大时，即在该工作压差下疏水阀的最大排量与实际凝结水排量之比较大时），随着凝结水的流入量进行启闭动作，间歇排水，就会产生蒸汽汽锁；b) 在疏水阀的排水量和工作压差不稳定的场合（变化较大），浮球式疏水阀也是随着凝结水的流入量进行启闭动作，间歇排水，就会产生蒸汽汽锁。c) G系列大排量浮球式疏水阀一旦有启闭动作，就会产生蒸汽汽锁，导致关闭时间较长而在给定压差和温度下蒸汽疏水阀一小时内能排出凝结水的最大重量大幅度减少！4.3.3.11 G系列浮球式疏水阀的设计缺陷本企业G系列浮球式疏水阀的设计缺陷是没有解锁装置：a) 解锁装置是一种安装在蒸汽疏水阀内的排气/汽阀（可根据需要人为强行开阀的装置），它主要用用于浮球式疏水阀。b) 解锁装置对于防止空气气堵和蒸汽汽锁都有效，然而它不是在发生这类故障时才强行开阀，而是经常处于开启状态。G系列浮球式疏水阀内置热静力双金属排空气阀，在200kg/h400kg/h负荷时漏汽量较大，90以上用户工况下没有必要经常开启解锁装置，只有在负荷较轻的场合（在疏水阀选型安全系数较大时）和在疏水阀的排水量和工作压差不稳定的场合（变化较大）间歇排水，容易发生蒸汽汽锁时，才需要安装带解锁装置的蒸汽疏水阀，人为地事先强行开启解锁装置，经常泄漏少量的蒸汽（3），以排放少量的蒸汽，从而防止蒸汽汽锁。c) 从解锁装置内放出蒸汽固然是浪费，可是这与空气气堵和蒸汽汽锁带来的失相比，是微不足道的。一旦蒸汽进入蒸汽疏水阀前连接管和疏水阀，蒸汽就失去了加热作用，必须排除掉，否则在保温条件下缓慢散热，经较长时间蒸汽凝结成水后再开阀，导致用户俗话说的 “不过汽”，“ G系列蒸汽疏水阀排水量不够” ，加热系统效率降低，造成更大的浪费。d) 解锁装置的设置目的是使蒸汽疏水阀不发生蒸汽汽锁，能连续排水，而且有足够的开度。e) 解锁装置还可以排除运行中设备内部积蓄的空气和不凝性气体。但是，设备起动预热阶段，空气量相当大，要全部由解锁装置排出是比较困难的。这时必须靠蒸汽疏水阀内置的热静力双金属排空气阀进行诽排放。f) 综上所述，G系列浮球式疏水阀的设计缺陷是没有解锁装置，应既设计内置的热静力双金属排空气阀，排放设备起动预热阶段的大量空气，又设计解锁装置，使蒸汽疏水阀运行中不发生蒸汽汽锁，能连续排水，而且有足够的开度。4.3.4 国内外蒸汽疏水阀设置解锁装置的示例国内外蒸汽疏水阀设置解锁装置的示例见表6。表6 国内外蒸汽疏水阀设置解锁装置的示例序号制造商名称代表型号简 况1日本TLV公司J10自由浮球先导活塞式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，最大工作压力1.57MpA g，最大工作温度220，最大热凝结水排量60 000 kg/h2JH5JH10高压自由浮球式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，最大工作压力90 kg/cm2 g3日本宫胁公司ES、ER吊桶式疏水阀，吊桶上底设有小孔，既可以防止蒸汽汽锁，又可以防止空气气堵4SVN带旁通的热动力园盘式疏水阀，手动打开旁通阀防止蒸汽汽锁、空气气堵5美国阿姆斯壮公司LSCC、MSCC超大排量浮球式疏水阀，内置压力平衡波纹管排空气阀防止空气气堵（最高工作压力1. 7MPa g，），专门配制的疏水控制器（CC）在阀体上部配有狭小的阀嘴，释放闪蒸汽和空气，适用于筒式干燥器之类虹吸排水而容易发生蒸汽汽锁的设备6200、300、800、880、980、400吊桶式疏水阀，吊桶上底设有小孔，既可以防止蒸汽汽锁，又可以防止空气气堵720DC、30DC、80DC等自动差压式疏水控制器，吊桶式疏水阀配备由手动计量阀控制的内部旁通，加速排放凝结水、空气、闪蒸汽，适用于从排水口提升凝结水的场合或在重力排水设备中加快水流速度来帮助排水的场合8英国斯派莎克FTFT12标准内置排空气阀及可选的破蒸汽汽锁（SLR）装置浮球/孔式低压差大排量疏水阀，内部固定排放孔负荷44689德国盖斯特拉UNA单阀座杠杆浮球式疏水阀，高压产品外置式手动排气/汽阀，PN16010北京密云翔云机械CS41H-40/100自由浮球式疏水阀，内置自动排空气阀，同时外置式手动排气/汽阀，可以防止空气气堵和蒸汽汽锁11甘肃红峰机械公司ES、ER吊桶式疏水阀，吊桶上底设有小孔，既可以防止蒸汽汽锁，又可以防止空气气堵SVN带旁通的热动力园盘式疏水阀，手动打开旁通阀防止蒸汽汽锁、空气气堵J5N45、J7N45、J8N40等高压自由浮球式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，最大工作压力4.5MPa g4.3.5 国内外蒸汽疏水阀设置解锁装置参考资料国内外蒸汽疏水阀设置解锁装置参考资料见附录CE，对表6再说明如下：a) 日本TLV公司J10、JH10型自由浮球先导活塞式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，气/汽排入阀座后疏水阀流道，见附录C；b) 英国斯派莎克公司FT型浮球式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，气/汽排入阀座后疏水阀流道，见附录D；c) 美国阿姆斯壮专门配制的疏水控制器（CC）在阀体上部配有狭小的阀嘴，释放闪蒸汽和空气排入阀座后疏水阀流道，适用于筒式干燥器之类虹吸排水而容易发生蒸汽汽锁的设备，见附录E；d) 北京密云翔云机械公司CS41H-40/100型自由浮球式疏水阀，外置式手动排气/汽阀，气/汽排入阀座后疏水阀流道，见附录F；e) 其余制造商外置式手动排气/汽阀，气/汽排入大气。5 设计5.1 基本要求设计及制造、检验和试验、选型、安装和售后现场服务应符合GB/T 12712、 GB/T 12247 、GB/T12250、 GB/T 226542008、 HG/T 20570.21、 Q/GSHF J 164、Q/GSHF J 510、 Q/GSHF J 511、Q/GSHF J 1150、Q/GSHF J 1744的要求，缩小产品质量与国外先进企业同类产品质量的差距。5.2 装配图应具有机械运动部件的极限位置，补充标注阀辩行程及相应的杠杆转动角度疏水阀的热凝结水排量与阀座孔直径的平方成正比，疏水阀开度不够是少数用户反映“G系列蒸汽疏水阀排水量不够”的不可忽视的原因之一。有必要结合G系列浮球式疏水阀产品图资料整理，按国家机械制图标准要求，装配图应具有机械运动部件的极限位置，补充标注阀辩行程及相应的杠杆轩转动角度，保持阀瓣行程大于阀座孔直径（双阀座的当量有效单孔直径）的1/4，保证疏水阀有足够的开度。5.3 补充G型阀的排量、当量有效单孔尺寸、阀辫行程及相应的杠杆转动角度设计计算书应具有采用的计算方法、公式来源和符号说明；具有计算过程和结果，为装配、检验提供关键数据。示例见表7、表8、表14、表15。表7 部分G型阀的排量、当量有效单孔尺寸、阀辫行程及相应的杠杆转动角度设计计算书型 号GSB2/4/6/8/10（导向支架图）名 称阀座、支架、阀辫材 料304/316计算内容排量、当量有效单孔尺寸、阀辫行程序号计算数据名称符号公 式单位GSB2GSB4GSB6GSB8GSB101.设计给定值QH1设计给定Kg/h82001400021000650001100002.计算排量QH Kg/h90201540023100715001210003.排量综合系数4.44.64.93.84.24.工作压差P设计给定kgf/cm220202020255.双阀孔总当量有效单孔尺寸d21.427.332.564.575.56.总有效排水面积S2 S12359.8584.6827.63266.24473.27.当量有效单孔排水面积S1Sd1SD1Sa2179.9292.3413.81663.12236.68.单阀孔面积Sd12283.5490.9706.92290.23019.19.单阀孔直径d1设计给定192530546210.密封面设计给定0.145o0.1545o0.345o0.530o0.345o11.支架中心局部面积SD1263.678.5113.1201.1254.512.支架中心局部直径D1设计给定91012161813.支架导向局部面积Sa24012018045652814.支架导向块厚度a设计给定2456615.阀辫行程h3.84.85.811.413.416.单阀孔当量有效单孔尺寸D215.119.323.045.653.417.杠杆上下转动半角（O）度13.7o15.5o18.8o32.9o12.7o表7 （续）序号计算数据名称符号公 式单位GSB2GSB4GSB6GSB8GSB1018.杠杆短力臂l1设计给定89910.530.5计算要求1) 阀辫行程：足够大，阀座孔打开后90O方向流体截面积大于或等于当量有效单孔尺寸的流体截面积。2) 杠杆上下转动半角：应控制在合理范围内，宜小于或等于30o。计算结果1) GSB2、GSB4、GSB6、GSB10（即GH25）的阀辫行程与杠杆上下转动半角计算结果合理，应作为制造关键尺寸控制。2) GSB8的阀辫行程与杠杆上下转动半角计算结果不合理，应予以修正，见表8。表8 GS