蒸汽疏水阀按启闭件的驱动方式,但不考虑其具体结构,可分为以几下类:
(1)机械型蒸汽疏水阀 由凝结水液位变化驱动启闭件,使其完成阻汽排水动作。
1)自由浮球式蒸汽疏水阀:由壳体内凝结水的液位变化导致启闭件(自由浮球)的开关动作,如图2-110所示。自由浮球式蒸汽疏水阀能够排饱和水,且能连续排放凝结水。该阀的结构最简单,能使蒸汽使用装置不滞留凝结水,从而提高装置的效率,并能保持一定温度,且动作平稳,噪声小。
图2-110 自由浮球式蒸汽疏水阀
1—阀座 2—双金属片 3—浮球
图2-111 杠杆浮球式蒸汽疏水阀
2)杠杆浮球式蒸汽疏水阀:由壳体内凝结水的液体变化导致启闭件(杠杆浮球)的开关动作。浮球的动作借助杠杆传给阀瓣,从而启闭阀座孔,如图2-111所示。
由于杠杆机构会因为磨损或冲击而变形,阀瓣着阀座时会错位或受阻。对此,虽然杠杆机构经多年改进,但一直没有完全解决这一问题。然而,杠杆机构的特点是可以扩大浮力,因此,可以用于超大排量的场合。
3)自由半浮球式蒸汽疏水阀:自由半浮球式蒸汽疏水阀如图2-112所示。是采用能自由活动的半球形浮子(自由半浮球),浮子本身具有阀瓣的机能,是没有绞链、杠杆及连杆机构即能开闭阀口的结构,也是结构最简单的蒸汽疏水阀。
图2-112 自由半浮球式蒸汽疏水阀
不像圆筒状敞口向下浮子,由于旋合不牢,会产生晃动故障,这种自由半浮球动作稳定,因杠杆磨损和变形引起的故障几乎没有。这种蒸汽疏水阀,用汽设备一经起动就能很快投入动作,它具有双金属式的自动启闭机构(自动排空气阀),其排空气能力优于其他敞口向下浮子式蒸汽疏水阀的数倍。
4)敞口向下浮子式蒸汽疏水阀:敞口向下浮子式蒸汽疏水阀是浮子的开口向下,由浮子内凝结水的液位变化导致启闭件的开关动作。在浮子上部开了一个排气口,如图2-113所示。
这种蒸汽疏水阀的优点是:不像敞口向上浮子式那样,在每次设备开始起动时要特意打开手动空气排放阀。而且,敞口向下浮子式蒸汽疏水阀多数不把阀瓣直接固定在浮子上,而是采用杠杆机构以扩大浮力。
5)敞口向上浮子式蒸汽疏水阀:敞口向上浮子式蒸汽疏水阀又称浮桶式蒸汽疏水阀,是由浮子内凝结水的液位变化导致启闭件的开关动作,如图2-114所示。
该种蒸汽疏水阀在用汽设备每次起动时,需要手动排放空气,非常繁琐,这是其缺点。另一方面,开阀时浮子并不是完全空的,处于闭阀位置时,在浮子底部仍有凝结水滞留,集水管可保持水封状态。所以,它的优点是蒸汽泄漏量少。这种蒸汽疏水阀有单阀瓣式和双阀瓣式(带导阀的敞口向上浮子式)。这种疏水阀的排量可大于浮子的容量。
图2-113 敞口向下浮子式蒸汽疏水阀
(2)热静力型蒸汽疏水阀 由凝结水温度变化驱动启闭件,使其完成阻汽排水动作。
1)波纹管式蒸汽疏水阀:波纹管式蒸汽疏水阀是在蛇形管容器内,也就是在波纹管内封入沸点低、易挥发的液体作为感温元件。在波纹管上固定着阀瓣,随着温度变化,波纹管产生伸缩而启闭疏水阀,如图2-115所示。
图2-114 敞口向上浮子式蒸汽疏水阀
在设备开始起动时,蒸汽疏水阀为最大开启状态,所以初期空气和低温凝结水能迅速排出,可以在最短的时间内完成设备的预热起动。且该阀在运行中不会发生气堵。因此,这种型式的蒸汽疏水阀最大的优点是排空气性能极好,并且不会冻裂。(www.xing528.com)
然而,由于这种型式是根据凝结水和蒸汽温度而启闭的,其缺点是要滞留大量凝结水,且动作周期长,因此,只限于用在伴线和一部分采暖设备上以及加热温度可以低于100°的特殊用途上。
2)膜盒式蒸汽疏水阀:这种蒸汽疏水阀属蒸汽压力式,由凝结水的压力与可变形元件内挥发性液体的蒸汽压力之间的不平衡来驱动启闭件的开关动作,如图2-116所示。
在设备开始起动时,这种蒸汽疏水阀处于最大开启状态,能迅速排除空气和低温凝结水,使蒸汽使用设备在最短的时间内完成预热起动,不会产生气堵。这种型式的蒸汽疏水阀排空气性能优异。该阀是西德Gestra公司20世纪80年代中期研制的产品,其结构紧凑,体积小,重量轻,阻汽排水性能优良。但膜盒的制造工艺较为复杂,需用专门的设备。
图2-115 波纹管式蒸汽疏水阀
3)双金属片式蒸汽疏水阀:这种形式的蒸汽疏水阀是由凝结水的温度变化,双金属片变形驱动启闭件的开关动作,如图2-117所示。
图2-116 膜盒式蒸汽疏水阀
图2-117 双金属片式蒸汽疏水阀
一般说来,双金属式与其他型式的蒸汽疏水阀相反,闭阀时采用的是把阀瓣拉向高压区的方法。一般的阀在闭阀时是利用压力把阀瓣压到阀座上,而双金属片式必须靠双金属与压力相抵消把阀瓣拉到阀座上,这种方法从利用双金属的力的观点看有些浪费,闭阀状态也不能确实闭止。但是,这类阀一旦发生故障,必呈开启状态,因此不会发生阀门闭塞现象。
(3)热动力型蒸汽疏水阀 由凝结水动态特性变化驱动启闭件,使其完成阻汽排水动作。
1)圆盘式蒸汽疏水阀:由进口和压力室之间的压差变化而导致启闭件的开关动作。这种蒸汽疏水阀结构最简单,其动作部件只是一个圆盘阀片,如图2-118所示。
图2-118 圆盘式蒸汽疏水阀
圆盘式蒸汽疏水阀的优点是:结构简单,故障比较少;体积小,重量轻;温度及压力的使用范围广,不必按使用条件进行调整;可以安装在任意方向,配管上安装使用容易;可用于过热蒸汽。
但是,由于圆盘式蒸汽疏水阀动作频繁,有时会出现空打现象,会造成很大的蒸汽损失;动作过多还会加速阀片和阀座的磨损,缩短疏水阀的寿命。普通圆盘式蒸汽疏水阀的一个最大的缺点,就是容易产生气堵。
2)脉冲式蒸汽疏水阀:由进口和压力室之间的压差变化而导致启闭件的开关动作。这种型式的蒸汽疏水阀经二级节流孔板,是一种不完全密封的结构,如图2-119所示。
这类蒸汽疏水阀的优点是,体积小、重量轻,不易发生空气气堵。但是,它的缺点是经常漏汽,由于是精密零件组装而成,稍有杂质就能引起故障。
图2-119 脉冲式蒸汽疏水阀
3)迷宫或孔板式蒸汽疏水阀:这类形式的蒸汽疏水阀是由节流孔控制凝结水的排放量,并使热凝结水汽化,而减少蒸汽的流出,如图2-120所示。使用这种阀凝结水量须经详细计算。
图2-120 迷宫或孔板式蒸汽疏水阀
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