蒸汽工程基本原理学习

蒸汽工程基本原理学习什么是蒸汽?Fromicetosteam第2页,共66页，2024年2月25日，星期天蒸汽表第3页,共66页，2024年2月25日，星期天温度-压力关系温度℃第4页,共66页，2024年2月25日，星期天比容-压力关系图第5页,共66页，2024年2月25日，星期天干度湿蒸汽的实际蒸发焓是湿蒸汽的干度(x)和比蒸发焓(hfg)的乘积.

实际焓干度蒸发焓x=第6页,共66页，2024年2月25日，星期天对蒸汽的基本要求蒸汽达到用汽点应该具备以下条件:正确的压力和温度.不含空气和其它不凝性气体.干净.干燥.第7页,共66页，2024年2月25日，星期天干净在任何蒸汽系统杂质可能来源于以下几个方面:由于锅炉操作不当,而造成从锅炉水携带固体物质.管道垃圾.焊渣.不适当的应用或过多的连接材料.第8页,共66页，2024年2月25日，星期天

冠状阀

汽水分离器

至用汽设备

疏水阀组

蒸汽携带水分

蒸汽中携带水分则：水锤减低设备的出力减低蒸汽的含热量，增加蒸汽耗量污染系统及其设备增加锅炉的燃料第9页,共66页，2024年2月25日，星期天湿蒸汽以及它对蒸汽含热量的影响水分不包含任何的蒸发焓.实例蒸汽压力为7barg,含5%的水分,即蒸汽干度为

x

=0.95.则湿蒸汽可供的蒸发焓为

=0.95xhfg. =0.95x2047.7kJ/kg =1945.3kJ/kg第10页,共66页，2024年2月25日，星期天何处安装汽水分离器?

流向

汽水分离器1.锅炉出口2.用汽设备的进口3.减压阀和流量计的进口第11页,共66页，2024年2月25日，星期天AirFilmProduct传热的热阻WaterFilmMetalHeatingSurfaceCondensateFilmSteam蒸汽温度产品温度第12页,共66页，2024年2月25日，星期天

蒸汽疏水阀

斯派莎克工程（中国）有限公司基础培训课程第13页,共66页，2024年2月25日，星期天斯派莎克蒸汽疏水阀第14页,共66页，2024年2月25日，星期天

为什么需要疏水阀

从蒸汽系统中有效排除冷凝水排除空气及不凝性气体增加系统的热效率增强系统的可靠性第15页,共66页，2024年2月25日，星期天蒸汽疏水阀的主要种类1、热静力型这种疏水阀是利用蒸汽和冷凝水之间的温度差来操作疏水阀的感温元件而控制阀门的开关。冷凝水排放前必须被冷却至饱和温度以下。2、机械型此类疏水阀以机械方式工作，主要感应蒸汽和冷凝水之间密度的不同，利用“浮球”和“浮筒”来操作疏水阀的开关。此类疏水阀以饱和温度排放冷凝水。3、热动力型这一类型的疏水阀是根据冷凝水通过疏水阀时产生二次蒸汽，而高速运动的二次蒸汽会产生一个低压区的简单原理来控制阀的开关。此阀有一个简单的碟片，其对高速的蒸汽关闭，而对冷凝水开放。第16页,共66页，2024年2月25日，星期天

固定孔板疏水阀

孔板第17页,共66页，2024年2月25日，星期天

压力平衡式热静力疏水阀最大压力为

30bar第18页,共66页，2024年2月25日，星期天

压力平衡式热静力疏水阀三种不同凝结水排放温度的液囊可供选择

防腐蚀的316L不锈钢液囊

无石棉垫片锻钢阀体和阀盖可选内置过滤网型号内置防冲蚀导向挡板第19页,共66页，2024年2月25日，星期天

压力平衡囊第20页,共66页，2024年2月25日，星期天

压力平衡式

热静力疏水阀工作原理123起机时,冷空气和冷凝水进入疏水阀,并能自由通过,此时密封囊是冷态的,阀门打开.当冷凝水接近蒸汽温度时,密封囊被加热,填充液蒸发,产生的压力作用在膜片上,克服外界压力,推动阀芯靠近阀座,从而在蒸汽达到疏水阀前关闭阀门.冷凝水冷却,密封囊温度下降,填充液冷却,密封囊内的压力下降,阀门再次打开,冷凝水又能通过.第21页,共66页，2024年2月25日，星期天压力平衡式蒸汽疏水阀的特点优点：体积小、重量轻，安装空间小，排量大排空气性能好抗腐蚀，耐水锤和过热，不为冰冻所损坏根据工作压力的变化而自动调节。缺点：冷凝水排出温度低于饱和温度，为了使蒸汽空间保持流畅必须在疏水阀前加冷却段。第22页,共66页，2024年2月25日，星期天

压力平衡疏水阀工作曲线

压力

(barg)

疏水阀工作曲线饱和蒸汽曲线

温度(oC)第23页,共66页，2024年2月25日，星期天

典型应用

小型工艺设备蒸汽主管疏水第24页,共66页，2024年2月25日，星期天

典型应用

伴热线消毒器第25页,共66页，2024年2月25日，星期天

双金属式蒸汽疏水阀

最大压力45barg第26页,共66页，2024年2月25日，星期天

双金属片加热

冷

热第27页,共66页，2024年2月25日，星期天

双金属片第28页,共66页，2024年2月25日，星期天

双金属疏水阀的工作曲线

压力

(barg)

饱和蒸汽曲线

疏水阀工作曲线

温度(oC)第29页,共66页，2024年2月25日，星期天

斯派莎克双金属疏水阀

锻造的阀体和阀盖

内置不锈钢滤网

阀芯设计开启迅速爪型双金属片设计，保证疏水阀的工作性能。第30页,共66页，2024年2月25日，星期天起动时，阀处于常开位置冷态的凝结水和空气可迅速排出

工作原理随着热的凝结水流过，双金属片被加热动作，开始关闭阀门。热的凝结水不断排出，当其温度接近饱和蒸汽温度时，阀门完全关闭。阀内的

凝结水将慢慢冷却，双金属片收缩，上游的压力将重新开启阀门。凝结水被排出，循环再次开始。第31页,共66页，2024年2月25日，星期天

典型应用

非关键伴热线第32页,共66页，2024年2月25日，星期天

典型应用

大型油罐的温度控制第33页,共66页，2024年2月25日，星期天

浮球式蒸汽疏水阀最大工作压力为

32bar.第34页,共66页，2024年2月25日，星期天

带热静力排空的浮球疏水阀出进

水位上升，浮球随之上升，阀开。第35页,共66页，2024年2月25日，星期天浮球式蒸汽疏水阀

不锈钢浮球

旋转的阀盖可适合不同方向的安装破蒸汽汽锁装置热静力排空装置第36页,共66页，2024年2月25日，星期天蒸汽汽锁的产生(i)(ii)(iii)第37页,共66页，2024年2月25日，星期天

浮球式蒸汽疏水阀的工作过程起机阶段，热静力排空装置允许空气通过，其它时间高温冷凝水使排空装置关闭，空气无法通过。冷凝水到达疏水阀，浮球升起，阀门打开。热态冷凝水使排气阀关闭。冷凝水以饱和温度排出。蒸汽到达疏水阀，浮球下沉，阀门关闭。破蒸汽汽锁装置和热静力排空阀(C)123第38页,共66页，2024年2月25日，星期天浮球式蒸汽疏水阀的特点优点：在饱和温度下连续排放冷凝水，排量大能适应高低负荷的变化，不受压力变化的影响装有自动排气阀的型号，排气性能良好使用内置破蒸汽汽锁装置的型号，是有蒸汽汽锁现象应用的唯一选择。缺点：在暴露状态下易结冰，需要加于保温。第39页,共66页，2024年2月25日，星期天

浮球疏水阀的应用第40页,共66页，2024年2月25日，星期天浮球疏水阀的典型应用

蒸汽

减压阀

浮球疏水阀组

过程设备

过程介质第41页,共66页，2024年2月25日，星期天

浮球疏水阀的应用：换热器应用

蒸汽

浮球疏水阀组管壳式换热器

气动控制阀

汽水分离器

截止阀

温度感应器第42页,共66页，2024年2月25日，星期天倒吊桶蒸汽疏水阀最大压力达

62bar第43页,共66页，2024年2月25日，星期天

倒吊桶疏水阀的切面图不锈钢内部件与阀盖相连，简化维修。

水封

可选排污阀型号

螺纹，套焊，对接焊或法兰连接

内置式过滤网第44页,共66页，2024年2月25日，星期天

倒吊桶疏水阀工作原理排气孔凝结水进入疏水阀并形成水封。吊桶的重量使阀芯打开，凝结水排出。蒸汽从下进入，吊桶上升，带动连杆上升关闭疏水阀。蒸汽凝结，一部分蒸汽则由排气孔跑出。吊桶的重量拉动阀芯，打开疏水阀。循环重新开始。吊桶上的排气孔用来排除积聚在疏水阀顶部的空气。排气孔的排气速度缓慢，因而有时需要单独的排气阀。第45页,共66页，2024年2月25日，星期天

倒吊桶疏水阀的特点优点：阀体结实，结构简单，可耐水锤，具有很长的使用寿命如在入口安装止回阀可使用于过热蒸汽系统缺点：倒吊桶顶部的小孔能缓慢排放空气。该孔不能过大否则在正常工作情况下泄漏蒸汽在系统压力突然变化时，容易失去水封而泄漏蒸汽，必须在进口安装止回阀暴露在过冷的环境中会冻结损坏，必须加以保温在小负载情况下，泄漏蒸汽第46页,共66页，2024年2月25日，星期天典型应用轮胎压机和硫化机

低位疏水

止回阀

水槽第47页,共66页，2024年2月25日，星期天

热动力蒸汽疏水阀

最大压力为

120Bar第48页,共66页，2024年2月25日，星期天

热动力蒸汽疏水阀

隔热罩

防气锁碟片

螺纹，法兰，焊接连接

可选排污阀

硬质不锈钢碟片

三孔冷凝水出口

内置不锈钢过滤器

涂镍表面第49页,共66页，2024年2月25日，星期天起动时，进口压力将碟片顶起冷态的凝结水及空气迅速排出

热动力疏水阀工作原理热的凝结水流过疏水阀时产生二次蒸汽高速的二次蒸汽在碟片下形成低压，将碟片拉动向下同时，二次蒸汽进入碟片上方的空间，迫使碟片向下动作碟片将疏水阀关闭碟片上方的压力作用在碟片上随着二次蒸汽冷凝，碟片将再次被进口压力顶起循环开始第50页,共66页，2024年2月25日，星期天

热动力型蒸汽疏水阀的特点优点：阀本体结构结实、简单、重量轻，使用寿命长，安装费用低。操作压力范围大，不需因压力的变化而调整或更换阀口尺寸。抗水锤、振动、腐蚀，本体不为冷冻破坏，可适用于过热蒸汽，可在任何方位上操作。唯一的活动部件－不锈钢碟片，保证操作可靠，减少维修，同时该碟片可具止回阀作用。附有空气排除的碟片，可防止空气阻塞。该疏水阀在开关时发出“喀嚓”声，可帮助判断疏水阀是否正常工作。缺点：过低的进口压力和过高的背压均使疏水阀无法工作。不含防气锁碟片的型号，在起机时易发生气阻。暴露在低温环境中，会造成阀开关频繁，降低寿命，必须加隔热罩。第51页,共66页，2024年2月25日，星期天

热动力蒸汽疏水阀的典型应用第52页,共66页，2024年2月25日，星期天

典型应用

压烫机的疏水第53页,共66页，2024年2月25日，星期天蒸汽疏水阀的排水温度

饱和蒸汽曲线FT&IBTDBPSM

液体膨胀型设定在60C0100

温度

压力第54页,共66页，2024年2月25日，星期天

选择合适的疏水阀(1)应用

系统压力背压

温度

压差

最大负荷

最小负荷

安全系数第55页,共66页，2024年2月25日，星期天

选择合适的疏水阀

(2)

阀后是否提升

温度控制

设备型号

材质

/连接方式

是否回收凝结水

冰冻

振动

排空气的需要第56页,共66页，2024年2月25日，星期天

蒸汽疏水阀选型表:

干饱和蒸汽

外流加热器

底部盘管

主管疏水

换热器

夹层锅

空气加热组

闪蒸罐

设备伴热

非关键防冻结

关键伴热

伴热线和夹套管

盘管

辐射AHU

加热器组

换热器

辐射板TD(BP)FT(IB+AV)BP(TD)BP(SM)TD(BP)BP(FT)BPFT(IB+AV)FT(BP)BP(SM)

空间加热

储槽FT(IB+AV)

滚筒第57页,共66页，2024年2月25日，星期天

疏水阀选型表:

过热蒸汽

主管疏水FT(IB+AV)TD(SM)

换热器

夹层锅

空气加热器第58页,共66页，2024年2月25日，星期天

疏水阀口径选型实例

应用：带温度控制的换热器疏水阀类型：浮球式带排空气阀阀体材质：SGIron

最大系统压力：10barg(饱和)正常系统压力：5barg(饱和)冷凝水管道压力：1barg最大压差：8barg

最小压差：3barg

疏水阀后提升：10m

计算最大运行负载：220kg/h

安全系数：2第59页,共66页，2024年2月25日，星期天

最大负载

450kg/h

最大压差

8bar

选型结果

1”FT14-10TV

浮球疏水阀选型表第60页,共66页，2024年2月2