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化工蒸汽疏水閥設(shè)計(jì)選型分析 |
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詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||
化工蒸汽疏水閥設(shè)計(jì)選型分析 蒸汽作為優(yōu)秀熱媒介廣泛應(yīng)用于化工,醫(yī)藥,印染,造紙等生產(chǎn)領(lǐng)域。蒸汽的產(chǎn)生過程需要消耗大量石化能源。一次性的石化能源不僅意味著能耗成本,也對(duì)環(huán)境造成了負(fù)擔(dān)和污染。減少蒸汽消耗,消除蒸汽浪費(fèi),即意味著降低能源的消耗,對(duì)于各個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常重要。蒸汽疏水閥作為一種自動(dòng)閥門,是蒸汽和冷凝水系統(tǒng)的分界點(diǎn),也是兩個(gè)壓力系統(tǒng)的分割點(diǎn),任何的泄露都意味著能源的過度消耗,所以正確選著蒸汽疏水閥對(duì)降低蒸汽消耗的過程中發(fā)揮著巨大的作用。 按照基本分類可以分為機(jī)械型、熱動(dòng)力型、熱靜力等基本類型。不同類型的疏水閥排水方式和排水溫度以及排水能力都不盡相同。為了保證任何壓差和溫度下均能及時(shí)有效地排除冷凝水,我們?cè)谶x擇疏水閥的過程中除了考慮壓差和最大排量的同時(shí),還經(jīng)常遇到疏水閥安全系數(shù)這個(gè)問題,安全系數(shù)實(shí)際上就是人為地放大實(shí)際排水量,安全系數(shù)對(duì)于疏水閥選型和運(yùn)行效率以及使用壽命、泄漏量有著相當(dāng)?shù)挠绊憽?/p> 化工蒸汽疏水閥設(shè)計(jì)選型分析 疏水閥的安全系數(shù)的設(shè)置是為了保證用氣設(shè)備在開關(guān)機(jī)或者因環(huán)境和生產(chǎn)條件發(fā)生變化時(shí),保證疏水閥仍然能及時(shí)快速的排除冷凝水。疏水閥安全系數(shù)的考量主要基于用氣設(shè)備的形式和工況預(yù)期的變化。安全系數(shù)需要根據(jù)理論結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來選擇,所以在選擇疏水閥安全系數(shù)的時(shí)候需要廠家與使用單位多多溝通避免遺漏,造成安全系數(shù)選擇過大或者過小。安全系數(shù)選擇過大和過小都會(huì)對(duì)用氣設(shè)備和疏水閥造成一定的負(fù)面影響。 如果疏水閥安全系數(shù)過大,蒸汽疏水閥的容量大,需要更大口徑的疏水閥,這意味著更高的采購成本。若為間歇?jiǎng)幼鞯恼羝杷y時(shí),設(shè)計(jì)容量過大,會(huì)使疏水閥動(dòng)作周期加長(zhǎng),凝結(jié)水的平均滯留量和時(shí)間增加,用一定輸出能力的用汽設(shè)備則意味著加熱能力的降低。對(duì)于杠桿浮球式蒸汽疏水閥那樣連續(xù)(按比例)動(dòng)作的蒸汽疏水閥,由于閥瓣開度小,過大的容量會(huì)使閥座產(chǎn)生抽絲現(xiàn)象(高速流體通過狹窄的縫隙時(shí),對(duì)接觸面產(chǎn)生腐蝕用,而形成溝槽),使閥座損傷而引起泄漏。使蒸汽疏水閥的壽命縮短。或增加了在壽命期內(nèi)的泄漏量,而這種泄漏量的增加往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗侵鸩阶兓l(fā)展的,比較隱蔽。 如果疏水閥的安全系數(shù)太小,則由于不能及時(shí)排除冷凝水,導(dǎo)致不能適應(yīng)蒸汽使用設(shè)備的負(fù)荷變化,使運(yùn)轉(zhuǎn)效率顯著降低。通過疏水閥的凝結(jié)水經(jīng)常達(dá)到最高,使閥瓣和閥座容易產(chǎn)生沖蝕。使蒸汽疏水閥的壽命縮短。有時(shí)較高的流速還導(dǎo)致噪音和振動(dòng)。有些疏水閥的后蓋容易穿孔,與疏水閥的安全系數(shù)太小相關(guān)。 安全系數(shù)選擇的困難在于對(duì)實(shí)際負(fù)載的應(yīng)對(duì)和匹配。比如對(duì)于主管疏水,如按照啟動(dòng)負(fù)載選擇,那么在正常負(fù)載(運(yùn)行散熱,90%以上的時(shí)間)將出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象,造成蒸汽泄露。如果不幸選擇了排量幾乎固定的熱動(dòng)力圓盤式疏水閥,主管疏水的泄漏量將達(dá)到50%。如果按照運(yùn)行負(fù)載(運(yùn)行散熱)選擇安全系數(shù),則啟動(dòng)時(shí)間可能很長(zhǎng)。這時(shí)特制低排量噴嘴的倒置桶蒸汽疏水閥將是正確選擇。 疏水閥的排量表有時(shí)是有條件的。如果標(biāo)注的是冷態(tài)排量,那意味著熱態(tài)時(shí)有5%疏水能力的減少。而對(duì)于一些機(jī)械型號(hào)的疏水閥,內(nèi)置的熱靜力和雙金屬排氣閥會(huì)增加10%左右的排量。對(duì)于熱靜力和雙金屬疏水閥,閥前冷卻管道和疏水閥過冷度的匹配也是影響實(shí)際排量的一個(gè)重要因素。 化工蒸汽疏水閥設(shè)計(jì)選型分析 疏水閥的排量主要考慮壓差和噴嘴直徑,有時(shí)如果疏水閥實(shí)際最高工作壓力的變化和背壓的變化會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)排量和實(shí)際運(yùn)行排量的差別,如果差別太大,則需要調(diào)整疏水內(nèi)部噴嘴與閥芯的尺寸。 蒸汽疏水閥不同與其他類型的蒸汽閥門,作為一種自動(dòng)閥門,蒸汽疏水閥會(huì)頻繁地動(dòng)作和開關(guān)。使用一定時(shí)期后,往往面臨著泄漏量增加,密封性下降、反應(yīng)滯后等問題。 蒸汽疏水閥的使用壽命首先決定與正確的選型。瓦特節(jié)能的經(jīng)驗(yàn)表明不適合的類型和口徑會(huì)影響疏水閥的實(shí)際表現(xiàn)和壽命。其次疏水閥的材料特別是閥芯閥座材料的選擇和熱處理工藝也很要緊。使用過程中,工況的變化和好壞和疏水閥的及時(shí)維護(hù)和保養(yǎng)狀況對(duì)疏水閥的使用壽命影響也很大。即使同樣質(zhì)量的疏水閥,在不同工藝和應(yīng)用中壽命的表現(xiàn)往往也不盡一致。 疏水閥出現(xiàn)故障通常難以預(yù)料。早起的故障往往是從泄漏量增加開始的,這幾乎很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。所以疏水閥的預(yù)防性保養(yǎng)檢測(cè)為主。歐美一些工廠實(shí)行疏水閥在線檢測(cè),但由于檢測(cè)對(duì)象(流量、壓力、流速)的不穩(wěn)定,閃蒸和背壓的影響,實(shí)際效果也不理想。 認(rèn)為疏水閥計(jì)劃性管理就顯得很重要。疏水閥閥計(jì)劃性管理包括疏水閥的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和檔案、定期和不定期的檢測(cè)、定期的維護(hù)、重要零部件的跟換計(jì)劃和跟換、疏水閥過濾器的拆洗、閥芯結(jié)垢的清洗、關(guān)鍵疏水閥的磨損度評(píng)估等內(nèi)容疏水閥計(jì)劃性管理是企業(yè)能源管理的一個(gè)重要內(nèi)容,必須及時(shí)建立和實(shí)施。 蒸汽疏水閥的壽命,由于蒸汽設(shè)備的特性、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、蒸 汽壓力、凝結(jié)水量、蒸汽疏水閥的使用數(shù)量、維修工的熟練 程度、維修作業(yè)的認(rèn)真程度的不同而不盡相同。然而,縮短 疏水閥壽命的最大要素則是,在新安裝配管后最初時(shí)期,對(duì) 于雜質(zhì)和不純物質(zhì)的處理。 如果管道和疏水閥安裝后的焊渣和雜質(zhì)等雜質(zhì)物質(zhì)處理不當(dāng),就會(huì)給蒸汽疏水閥帶來顯著的惡劣 影響。新施工安裝的管道淸洗要,同時(shí)應(yīng)定期清掃過濾 器,清除運(yùn)轉(zhuǎn)初期所產(chǎn)生的水垢和雜質(zhì),這是非常重要的。 根據(jù)以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為在投入運(yùn)轉(zhuǎn)后的一個(gè)月中, 每周應(yīng)清除一次;投入運(yùn)轉(zhuǎn)后的一個(gè)月到三個(gè)月之間,每月 應(yīng)清除一次,以后每6個(gè)月進(jìn)行一次清洗。 在正常使用中,為了延長(zhǎng)蒸汽疏水閥的使用壽命,需要對(duì)發(fā)生工作異常的時(shí)做到早期發(fā)現(xiàn)(預(yù)見),早期解決(檢修),這就是運(yùn)轉(zhuǎn)中的定期檢修。 定期檢修次數(shù)和蒸汽損耗增加成正關(guān)聯(lián)你的關(guān)系。比如把針對(duì)疏水閥的檢測(cè)保養(yǎng)從每年檢修一次改為兩次,其節(jié)能效果非常明顯,。而一年三次改為一年四次的效果卻變化不很大了。因此,一般蒸汽疏水閥定期檢修的周期可確定為每年兩次,即每六個(gè)月左右一次。 為了進(jìn)行維修工作,人們都希望預(yù)先知道需要更換新蒸 汽疏水閥的時(shí)間,或主要零部件的修理(更換零部件)的時(shí)間。更換零部件的周期,從預(yù)防維修的觀點(diǎn),最好在疏水閥進(jìn)入使用壽命前的磨損期間更換新閥,或更換主要零部件。 但是,疏水閥的使用壽命受種種因素的影響,以致很難預(yù)測(cè)其使用壽命的時(shí)間。 對(duì)于這種壽命到達(dá)時(shí)期的預(yù)測(cè)方法,希望采用“統(tǒng)計(jì)管理法',也就是對(duì)使用一段時(shí)間的蒸汽疏水閥的故障發(fā)生率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以這些數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),進(jìn)行計(jì)算,這種統(tǒng)計(jì)管理法,應(yīng)該根據(jù)專業(yè)書籍或生產(chǎn)廠的指導(dǎo)進(jìn)行。 對(duì)于在初期故障,由于疏水閥本身結(jié)構(gòu)上的缺陷所引起的故障,很快就會(huì)暴露出來。在初期故障期間出現(xiàn)的問題,幾乎都是由于運(yùn)轉(zhuǎn)初期 的雜質(zhì)和不純物質(zhì)清理不等操作使用方面的原因。對(duì)于在偶然故障,故障是由于偶然原因引起的。在這一時(shí)期,故障率很低,通常可以認(rèn)為這一時(shí)期是有效壽命期。從常識(shí)的角度,我們可以認(rèn)為這一時(shí)期的長(zhǎng)短及故障率的大小。 與蒸汽疏水閥質(zhì)量的優(yōu)良程度、操作使用管理的優(yōu)劣有密切關(guān)系。 經(jīng)驗(yàn)表明經(jīng)過一定時(shí)間的偶然故障期,疏水閥就會(huì)發(fā)生磨損、腐蝕、龜裂等故障,故障率開始急劇增加,這一期間稱為磨損期。磨損期發(fā)生故障,最好更換新的疏水閥。當(dāng)維修費(fèi)用(零部件的價(jià)格和修理時(shí)所 需的人力、物力、施工費(fèi)等)如果超過蒸汽疏水閥單價(jià)的 30%,最好還是更換新疏水閥,這一點(diǎn)可作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。 為了預(yù)測(cè)蒸汽疏水閥何時(shí)進(jìn)入需要更換主要零部件的磨損期,圓滿實(shí)現(xiàn)預(yù)防維修,要進(jìn)行組織管理,將每個(gè)疏水閥的工況(檢修時(shí)間和檢修期間的動(dòng)作狀態(tài),維修情況)詳 細(xì)記錄在維修記錄單上,對(duì)壽命、故障狀況及維修費(fèi)用進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)計(jì)算,以此來預(yù)測(cè)和掌握更換周期。 為了合理進(jìn)行蒸汽疏水閥的計(jì)劃性維修管理,節(jié)能協(xié)助客戶在企業(yè)內(nèi)部成立管理組織,需要建立蒸汽疏水閥類別管理臺(tái)賬、蒸汽疏水閥單機(jī)管理賬、蒸汽疏水閥檢修記錄表等資料統(tǒng)計(jì)表,形成完整的管理體系。 即使疏水閥類型和口徑選型正確,有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的配管尺寸、安裝距離、氣阻的影響、過濾器的堵塞都會(huì)對(duì)冷凝水的正常排放形成影響,必須引起重視。疏水閥安全系數(shù)必須考慮蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)因素,選擇合適的疏水閥和安全系數(shù)已保證用氣設(shè)備高效、穩(wěn)定、安全、節(jié)能的運(yùn)行。杭州瓦特多年的工程實(shí)踐表明有時(shí)往往需要在效率和能耗之間做一些妥協(xié)。但無論如何,安全系數(shù)的選擇是關(guān)系到疏水閥工作正確和有效的重要因素。 |