蒸汽疏水阀的选型及典型配管

摘要：蒸汽疏水阀作为蒸汽系统阻汽排水的重要设施，广泛应用于石油化工装置中，选择合适的疏水阀，将显著提高蒸汽使用设备的运行效率，同时降低系统的能源消耗，起到节能降耗的重要作用。

关键词：蒸汽疏水阀;分类;选型;配管

蒸汽疏水阀是利用介质的温度、液位、动态特性的变化自动排除加热设备或蒸汽管道中的凝结水及空气等不凝气体，同时阻止蒸汽泄漏的自动控制装置。由于疏水阀具有阻汽排气的作用，故可使蒸汽加热设备均匀给热，并充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。

一、疏水阀的分类

按照动作原理，疏水阀分为热动力型、热静力型和机械型，如表1所示。

二、疏水阀的应用场合

在蒸汽系统中，具有下述情况之一的蒸汽管道或蒸汽加热设备应安装疏水阀：

1.饱和蒸汽管（包括用来伴热的蒸汽管）的末端或最低点。

2.长距离输送的蒸汽管，每隔一段应适当增加疏水接点;对于饱和蒸汽的蒸汽管的每个补偿弯前或最低点;立管的下部。

3.蒸汽管上的减压阀和控制阀的阀前。

4.蒸汽管不经常流动的死端且又是最低点处，如公用物料站的蒸汽管的阀门前。

5.蒸汽分水器、蒸汽分配罐或管、蒸汽减压增湿器的低点以及闪蒸罐的水位控制处。

6.蒸汽加热设备;夹套、盘管的凝结水出口。

7.经常处于热备用状态的设备和机泵;间断操作的设备和机泵以及现场备用的设备和机泵的进汽管的最低点。

8.文丘里流量计的上游侧，不可避免的袋形的底部及可能积存凝液的地方。

三、疏水阀的选用方法

疏水阀选用的基本原则如下：（1）能及时排除凝结水（有过冷要求的除外）;（2）尽量减少蒸汽泄漏损失;（3）工作压力范围大，压力变化后不影响其正常工作;（4）背压影响小，允许背压大（凝结水不回收的除外）;（5）能自动排除不凝性气体;（6）动作敏感，性能可靠、耐用，噪声小，抗水击、抗污垢能力强;（7）安装方便、容易维修;（8）外形尺寸小，重量轻，价格便宜。

表2 各种疏水阀的主要特征

形式 优点 缺点

热动力型 脉冲式 体积小、重量轻、排除空气性能良好、不易冻结、可用于过热蒸汽 不适用于大排量、泄漏蒸汽、易有故障、背压允许度低（背压限制在30%）

圆盘式 结构简单、体积小、重量轻、不易冻结、维修简单、可用于过热蒸汽、抗水击能力强 动作噪声大、背压允许度低（背压限制在50%），不能在低压（0.03MPa以下）使用、蒸汽有泄漏、不适用于大排量

热静力型 波纹管式 排量大、排除空气性能良好、不泄漏蒸汽、不会冻结、可控制凝结水温度、体积小 反应迟钝、不能适应负荷的突变及蒸汽压力的变化、不能用于过热蒸汽、抗水击能力差、只适用于低压场合

圆板双金属式 排量大、排除空气性能良好、不会冻结、动作噪声小、无阀瓣堵塞事故、抗水击能力强、可利用凝结水的显热 很难适应负荷的急剧变化、在使用中双金属的特性有变化

机械型 浮桶式 动作准确、排放量大、抗水击能力强 排除空气能力差、体积大、有冻结的可能

倒吊桶式 排除空气能力强、没有空气气阻、排量大、抗水击能力强 有冻结的可能

杠杆浮球式 排放量大、排除空气性能良好、能连续（按比例动作）排除凝结水 体积大、抗水击能力差、排除凝结水时有蒸汽卷入

自由浮球式 排量大、排除空气性能好、能连续（按比例动作）排除凝结水、体积小、结构简单、浮球和阀座易互换 抗水击能力比较差、排除凝结水时有蒸汽卷入

四、疏水阀的安装与典型配管

1. 疏水阀的安装

（1）疏水阀的安装位置不宜高于疏水点，且便于操作和检修;

（2）浮筒式、热动力型、脉冲式和倒吊桶式疏水阀应水平安装，双金属片式疏水阀可水平或直立安装。圆盘式（热动力型）疏水阀安装位置不受限制。

（3）当疏水点高于或等于疏水阀位置时可选用任何型式的疏水阀;当疏水点低于疏水阀时，不可选浮筒式，可选用双金属片式。

（4）疏水阀后凝结水管高于疏水阀，疏水阀出口管有向上的提升立管时，疏水阀后应设止回阀。几个设备的凝结水管连接在一起时，需在每个疏水阀后安装止回阀。热动力式疏水阀后可不设止回阀。

（5）从凝结水出口至疏水阀入口的管道布置应尽可能的短，减少拐弯，并使凝结水自流进入疏水阀。

（6）疏水阀前要设置切断阀，疏水阀本体没有过滤器时，应在疏水阀与前截断阀之间安装Y型过滤器。

（7）凝结水出口管的最低点进疏水阀前设DN20的排污闸阀。

（8）疏水阀后要设切断阀，疏水阀与后切断阀之间应设DN20检查阀，当凝结水就地排放时，疏水阀后可不设切断阀和检查阀。

（9）疏水阀一般不设旁通管，当工艺有严格要求必须设旁通管时，旁通管应与疏水阀平行或在上部安装。同时，應注意检查保证旁通阀不漏气。

（10）疏水阀前管道应保温，但恒温型疏水阀前须有1米长的不保温管段。

（11）凝结水量超过单个疏水阀的最大排量时，宜选用相同型式的疏水阀并联安装。

2.疏水阀的典型配管

（1）凝结水总管高于疏水阀时的典型配管

（2）凝结水总管低于疏水阀时的典型配管

（3）疏水阀水平安装且就地排放典型配管

（4）疏水阀垂直安装典型配管

五、结论

在工程设计中，应根据不同工况选择性能合适、容量匹配的蒸汽疏水阀，并适时加以维护，保证用汽设备正常生产，最终达到节能减耗、提高经济效益的目标。

参考文献：

[1]宋岢岢.压力管道设计及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2007：128-131.

[2]HG/T20570.21-95 蒸汽疏水阀的设置[S].北京：全国化工工程建设标准编辑中心，1996.

作者简介：王镇（1986-），男，湖北武汉人，武汉江汉化工设计有限公司，职业：工程师，研究方向：化工工艺管道设计工作