蒸汽工程基本原理學習

蒸汽工程基本原理學習第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二什么是蒸汽?Fromicetosteam第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二蒸汽表第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二溫度-壓力關系溫度℃第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二比容-壓力關系圖第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二干度濕蒸汽的實際蒸發(fā)焓是濕蒸汽的干度(x)和比蒸發(fā)焓(hfg)的乘積.

實際焓干度蒸發(fā)焓x=第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二對蒸汽的基本要求蒸汽達到用汽點應該具備以下條件:正確的壓力和溫度.不含空氣和其它不凝性氣體.干凈.干燥.第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二干凈在任何蒸汽系統(tǒng)雜質(zhì)可能來源于以下幾個方面:由于鍋爐操作不當,而造成從鍋爐水攜帶固體物質(zhì).管道垃圾.焊渣.不適當?shù)膽没蜻^多的連接材料.第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

冠狀閥

汽水分離器

至用汽設備

疏水閥組

蒸汽攜帶水分

蒸汽中攜帶水分則：水錘減低設備的出力減低蒸汽的含熱量，增加蒸汽耗量污染系統(tǒng)及其設備增加鍋爐的燃料第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二濕蒸汽以及它對蒸汽含熱量的影響水分不包含任何的蒸發(fā)焓.實例蒸汽壓力為7barg,含5%的水分,即蒸汽干度為

x

=0.95.則濕蒸汽可供的蒸發(fā)焓為

=0.95xhfg. =0.95x2047.7kJ/kg =1945.3kJ/kg第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二何處安裝汽水分離器?

流向

汽水分離器1.鍋爐出口2.用汽設備的進口3.減壓閥和流量計的進口第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二AirFilmProduct傳熱的熱阻WaterFilmMetalHeatingSurfaceCondensateFilmSteam蒸汽溫度產(chǎn)品溫度第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

蒸汽疏水閥

斯派莎克工程（中國）有限公司基礎培訓課程第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二斯派莎克蒸汽疏水閥第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

為什么需要疏水閥

從蒸汽系統(tǒng)中有效排除冷凝水排除空氣及不凝性氣體增加系統(tǒng)的熱效率增強系統(tǒng)的可靠性第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二蒸汽疏水閥的主要種類1、熱靜力型這種疏水閥是利用蒸汽和冷凝水之間的溫度差來操作疏水閥的感溫元件而控制閥門的開關。冷凝水排放前必須被冷卻至飽和溫度以下。2、機械型此類疏水閥以機械方式工作，主要感應蒸汽和冷凝水之間密度的不同，利用“浮球”和“浮筒”來操作疏水閥的開關。此類疏水閥以飽和溫度排放冷凝水。3、熱動力型這一類型的疏水閥是根據(jù)冷凝水通過疏水閥時產(chǎn)生二次蒸汽，而高速運動的二次蒸汽會產(chǎn)生一個低壓區(qū)的簡單原理來控制閥的開關。此閥有一個簡單的碟片，其對高速的蒸汽關閉，而對冷凝水開放。第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

固定孔板疏水閥

孔板第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

壓力平衡式熱靜力疏水閥最大壓力為

30bar第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

壓力平衡式熱靜力疏水閥三種不同凝結(jié)水排放溫度的液囊可供選擇

防腐蝕的316L不銹鋼液囊

無石棉墊片鍛鋼閥體和閥蓋可選內(nèi)置過濾網(wǎng)型號內(nèi)置防沖蝕導向擋板第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

壓力平衡囊第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

壓力平衡式

熱靜力疏水閥工作原理123起機時,冷空氣和冷凝水進入疏水閥,并能自由通過,此時密封囊是冷態(tài)的,閥門打開.當冷凝水接近蒸汽溫度時,密封囊被加熱,填充液蒸發(fā),產(chǎn)生的壓力作用在膜片上,克服外界壓力,推動閥芯靠近閥座,從而在蒸汽達到疏水閥前關閉閥門.冷凝水冷卻,密封囊溫度下降,填充液冷卻,密封囊內(nèi)的壓力下降,閥門再次打開,冷凝水又能通過.第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二壓力平衡式蒸汽疏水閥的特點優(yōu)點：體積小、重量輕，安裝空間小，排量大排空氣性能好抗腐蝕，耐水錘和過熱，不為冰凍所損壞根據(jù)工作壓力的變化而自動調(diào)節(jié)。缺點：冷凝水排出溫度低于飽和溫度，為了使蒸汽空間保持流暢必須在疏水閥前加冷卻段。第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

壓力平衡疏水閥工作曲線

壓力

(barg)

疏水閥工作曲線飽和蒸汽曲線

溫度(oC)第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

典型應用

小型工藝設備蒸汽主管疏水第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

典型應用

伴熱線消毒器第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

雙金屬式蒸汽疏水閥

最大壓力45barg第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

雙金屬片加熱

冷

熱第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

雙金屬片第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

雙金屬疏水閥的工作曲線

壓力

(barg)

飽和蒸汽曲線

疏水閥工作曲線

溫度(oC)第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

斯派莎克雙金屬疏水閥

鍛造的閥體和閥蓋

內(nèi)置不銹鋼濾網(wǎng)

閥芯設計開啟迅速爪型雙金屬片設計，保證疏水閥的工作性能。第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二起動時，閥處于常開位置冷態(tài)的凝結(jié)水和空氣可迅速排出

工作原理隨著熱的凝結(jié)水流過，雙金屬片被加熱動作，開始關閉閥門。熱的凝結(jié)水不斷排出，當其溫度接近飽和蒸汽溫度時，閥門完全關閉。閥內(nèi)的

凝結(jié)水將慢慢冷卻，雙金屬片收縮，上游的壓力將重新開啟閥門。凝結(jié)水被排出，循環(huán)再次開始。第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

典型應用

非關鍵伴熱線第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

典型應用

大型油罐的溫度控制第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

浮球式蒸汽疏水閥最大工作壓力為

32bar.第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

帶熱靜力排空的浮球疏水閥出進

水位上升，浮球隨之上升，閥開。第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二浮球式蒸汽疏水閥

不銹鋼浮球

旋轉(zhuǎn)的閥蓋可適合不同方向的安裝破蒸汽汽鎖裝置熱靜力排空裝置第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二蒸汽汽鎖的產(chǎn)生(i)(ii)(iii)第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

浮球式蒸汽疏水閥的工作過程起機階段，熱靜力排空裝置允許空氣通過，其它時間高溫冷凝水使排空裝置關閉，空氣無法通過。冷凝水到達疏水閥，浮球升起，閥門打開。熱態(tài)冷凝水使排氣閥關閉。冷凝水以飽和溫度排出。蒸汽到達疏水閥，浮球下沉，閥門關閉。破蒸汽汽鎖裝置和熱靜力排空閥(C)123第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二浮球式蒸汽疏水閥的特點優(yōu)點：在飽和溫度下連續(xù)排放冷凝水，排量大能適應高低負荷的變化，不受壓力變化的影響裝有自動排氣閥的型號，排氣性能良好使用內(nèi)置破蒸汽汽鎖裝置的型號，是有蒸汽汽鎖現(xiàn)象應用的唯一選擇。缺點：在暴露狀態(tài)下易結(jié)冰，需要加于保溫。第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

浮球疏水閥的應用第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二浮球疏水閥的典型應用

蒸汽

減壓閥

浮球疏水閥組

過程設備

過程介質(zhì)第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

浮球疏水閥的應用：換熱器應用

蒸汽

浮球疏水閥組管殼式換熱器

氣動控制閥

汽水分離器

截止閥

溫度感應器第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二倒吊桶蒸汽疏水閥最大壓力達

62bar第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

倒吊桶疏水閥的切面圖不銹鋼內(nèi)部件與閥蓋相連，簡化維修。

水封

可選排污閥型號

螺紋，套焊，對接焊或法蘭連接

內(nèi)置式過濾網(wǎng)第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

倒吊桶疏水閥工作原理排氣孔凝結(jié)水進入疏水閥并形成水封。吊桶的重量使閥芯打開，凝結(jié)水排出。蒸汽從下進入，吊桶上升，帶動連桿上升關閉疏水閥。蒸汽凝結(jié)，一部分蒸汽則由排氣孔跑出。吊桶的重量拉動閥芯，打開疏水閥。循環(huán)重新開始。吊桶上的排氣孔用來排除積聚在疏水閥頂部的空氣。排氣孔的排氣速度緩慢，因而有時需要單獨的排氣閥。第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

倒吊桶疏水閥的特點優(yōu)點：閥體結(jié)實，結(jié)構(gòu)簡單，可耐水錘，具有很長的使用壽命如在入口安裝止回閥可使用于過熱蒸汽系統(tǒng)缺點：倒吊桶頂部的小孔能緩慢排放空氣。該孔不能過大否則在正常工作情況下泄漏蒸汽在系統(tǒng)壓力突然變化時，容易失去水封而泄漏蒸汽，必須在進口安裝止回閥暴露在過冷的環(huán)境中會凍結(jié)損壞，必須加以保溫在小負載情況下，泄漏蒸汽第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二典型應用輪胎壓機和硫化機

低位疏水

止回閥

水槽第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

熱動力蒸汽疏水閥

最大壓力為

120Bar第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

熱動力蒸汽疏水閥

隔熱罩

防氣鎖碟片

螺紋，法蘭，焊接連接

可選排污閥

硬質(zhì)不銹鋼碟片

三孔冷凝水出口

內(nèi)置不銹鋼過濾器

涂鎳表面第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二起動時，進口壓力將碟片頂起冷態(tài)的凝結(jié)水及空氣迅速排出

熱動力疏水閥工作原理熱的凝結(jié)水流過疏水閥時產(chǎn)生二次蒸汽高速的二次蒸汽在碟片下形成低壓，將碟片拉動向下同時，二次蒸汽進入碟片上方的空間，迫使碟片向下動作碟片將疏水閥關閉碟片上方的壓力作用在碟片上隨著二次蒸汽冷凝，碟片將再次被進口壓力頂起循環(huán)開始第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

熱動力型蒸汽疏水閥的特點優(yōu)點：閥本體結(jié)構(gòu)結(jié)實、簡單、重量輕，使用壽命長，安裝費用低。操作壓力范圍大，不需因壓力的變化而調(diào)整或更換閥口尺寸?？顾N、振動、腐蝕，本體不為冷凍破壞，可適用于過熱蒸汽，可在任何方位上操作。唯一的活動部件－不銹鋼碟片，保證操作可靠，減少維修，同時該碟片可具止回閥作用。附有空氣排除的碟片，可防止空氣阻塞。該疏水閥在開關時發(fā)出“喀嚓”聲，可幫助判斷疏水閥是否正常工作。缺點：過低的進口壓力和過高的背壓均使疏水閥無法工作。不含防氣鎖碟片的型號，在起機時易發(fā)生氣阻。暴露在低溫環(huán)境中，會造成閥開關頻繁，降低壽命，必須加隔熱罩。第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

熱動力蒸汽疏水閥的典型應用第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

典型應用

壓燙機的疏水第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二蒸汽疏水閥的排水溫度

飽和蒸汽曲線FT&IBTDBPSM

液體膨脹型設定在60C0100

溫度

壓力第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

選擇合適的疏水閥(1)應用

系統(tǒng)壓力背壓

溫度

壓差

最大負荷

最小負荷

安全系數(shù)第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

選擇合適的疏水閥

(2)

閥后是否提升

溫度控制

設備型號

材質(zhì)

/連接方式

是否回收凝結(jié)水

冰凍

振動

排空氣的需要第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

蒸汽疏水閥選型表:

干飽和蒸汽

外流加熱器

底部盤管

主管疏水

換熱器

夾層鍋

空氣加熱組

閃蒸罐

設備伴熱

非關鍵防凍結(jié)

關鍵伴熱

伴熱線和夾套管

盤管

輻射AHU

加熱器組

換熱器

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

空間加熱

儲槽FT(IB+AV)

滾筒第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

疏水閥選型表:

過熱蒸汽

主管疏水FT(IB+AV)TD(SM)

換熱器

夾層鍋

空氣加熱器第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

疏水閥口徑選型實例

應用：帶溫度控制的換熱器疏水閥類型：浮球式帶排空氣閥閥體材質(zhì)：SGIron

最大系統(tǒng)壓力：10barg(飽和)正常系統(tǒng)壓力：5barg(飽和)冷凝水管道壓力：1barg最大壓差：8barg

最小壓差：3barg

疏水閥后提升：10m

計算最大運行負載：220kg/h

安全系數(shù)：2第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二

最大負載

450kg/h

最大壓差

8bar

選型結(jié)果

1”FT14-10TV

浮球疏水閥選型表第六十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期二