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熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫

職場 更新时间:2025-11-15 15:01:09

  熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(1)

  内容:兩種類型:圓盤式和脈沖式熱動力疏水閥的優點熱動力圓盤式蒸汽疏水閥的諸多弊端熱動力圓盤式蒸汽疏水閥的機械機構情況1:從開啟狀态到關閉狀态(熱動力學解釋)。情況2:從關閉狀态到開啟狀态(熱動力學解釋)情況3:在蒸汽系統中使用空氣控制開啟和關閉(空氣動力學解釋)先進的熱動力圓盤式疏水閥 熱動力圓盤式蒸汽疏水閥有很多種尺寸,功能性強,可以适應很大的壓力範圍。它們結構簡單,可以應用在水平和垂直的位置。這些特點使熱動力式疏水閥在伴熱,主管及輕型蒸汽工藝中都是一個很受青睐的選擇。

  兩種類型:圓盤式和脈沖式 有兩種類型的熱動力蒸汽疏水閥:圓盤式和脈沖式。可能因為脈沖式疏水閥會洩漏先導蒸汽,會因為少量污垢堵塞先導腔而發生故障,所以一般我們應用圓盤式。這篇文章我們隻讨論圓盤式疏水閥。

  圓盤式疏水閥和脈沖式疏水閥 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(2)

  圓盤式疏水閥閥門的啟閉取決于在圓盤上作用的力。對于脈沖式疏水閥而言,活塞盤的運動控制着流動。蒸汽被調整于增加或限制流動。圓盤式和脈沖式熱動力疏水閥都是間歇性排水。

  對于圓盤式熱動力蒸汽疏水閥,圓盤相對于閥座的啟閉控制了冷凝水的流動。圓盤與其他疏水閥部件無接觸,靜止在閥座上。

  圓盤式蒸汽疏水閥 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(3)

  當圓盤從閥座升起時閥門開啟。

  閥座包含2個同心環(閥座環):一個内環和一個外環。内環分隔進液孔和出液孔,并防止出口端蒸汽短路。外圈通過圓盤上的壓力室控制出口端的蒸汽洩漏。

  熱動力疏水閥的優點

優點

原因

安裝方便

結構緊湊

垂直或水平位置都能安裝

方便選型&儲存

一個疏水閥就能适用大部分的壓力

可用于過熱蒸汽

無需液封

十分抗凍

少量水殘存在閥體内

初期投資低

結構相對簡單

熱動力圓盤式蒸汽疏水閥的諸多弊端

弊端

原因

使用壽命短

機械結構造成疏水閥的工

作磨損

更大的蒸汽損失

無水封會在冷凝水排放時

造成蒸汽損失

易受環境影響

雨水和/或冷空氣會造成無

負載驅動

噪音大

機械結構排放大排量冷凝

水時會造成比其它疏水閥

更多的噪音。

熱動力圓盤式蒸汽疏水閥的機械機構 熱動力圓盤式蒸汽疏水閥有着間歇性和周期性的工作特點。由圓盤和閥座環組成的疏水閥機構會開啟幾秒來排放冷凝水,然後關閉較長的一段時間直到新的一輪排放開始。

  熱動力圓盤式蒸汽疏水閥的開啟和關閉由疏水閥圓盤底部和頂部兩端不同的力決定。這些力本質上基于動力的變化和空氣、冷凝水、蒸汽這些典型流體的壓力能。

  在啟動時,輸入流體由空氣和、或者是冷凝水(有時還可能是蒸汽)在管道壓力下産生一個處于疏水閥圓盤底部的開啟力(提升力);以此來使它提升和開啟。這個開啟力把圓盤從閥座上提起使冷凝水流出。下一節将解釋圓盤結構在開啟後如何關閉。

  情況1:從開啟狀态到關閉狀态(熱動力學解釋)。 當它在開啟狀态下,由兩個主要的力作用在圓盤上:在圓盤上方壓力室中的蒸汽,和快速流過圓盤下方的蒸汽。那些使疏水閥開啟或關閉的蒸汽稱為控制蒸汽。

  圓盤式疏水閥如何關閉 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(4)

  當蒸汽快速流過疏水閥圓盤下方,圓盤下方壓力降低。圓盤由于控制室裡較高的壓力被推到閥座上。這樣疏水閥就被關閉了。

  伯努利力起的作用 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(5)

  伯努利原理表明流體速度的上升會伴随着它壓力的降低。

  閃蒸汽和生蒸汽都能作為控制蒸汽。當冷凝水進入疏水閥中由于壓力的減小而轉變成了閃蒸汽。在冷凝水負載較小或者設計上可能缺乏抵抗力,沒有預防不必要的蒸汽損失時候是生蒸汽。最好的設計是最小化或者消除生蒸汽的使用。并且盡可能的使用閃蒸汽。

  控制室中的蒸汽産生一個向下作用于圓盤頂部的以力,值為壓力X面積。圓盤下方的控制蒸汽由于其高速而在圓盤下方産生一個下降壓力。(隻要圓盤處于開啟狀态)

  閥門被設計成在接近蒸汽溫度的時候關閉,這使得疏水閥一次性排放出積累的冷凝水。當關閉力足夠大以至于超過開啟力(提升力),疏水閥關閉。

  控制室中的壓力下降。 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(6)

  熱輻射和其他熱損緻使控制室中的壓力下降,最終導緻圓盤被提離閥座,進而排放冷凝水。

  圓盤式疏水閥上的作用力 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(7)

  有兩種力作用于圓盤上,關閉力和開啟力(提升力)

  情況2:從關閉狀态到開啟狀态(熱動力學解釋) 當處于關閉狀态時,進入壓力控制室的蒸汽産生一個作用于圓盤上的關閉力,并使密閉的控制室關閉。

  随着時間的流逝,壓力控制室中關閉力(也就是壓力)由于冷凝水的流入、環境因素造成的熱輻射和對流導緻的傳導熱損失,和由于外圈導緻的一些洩漏(比如外圈的磨損和損壞)。當關閉力小于開啟力(提升力),圓盤就會上升并再次排放冷凝水。

  處于關閉狀态時,關閉力的大小隻由作用于圓盤頂部的蒸汽壓力決定。開啟力的大小由圓盤下方的進口壓力決定,當疏水閥關閉時開啟力的作用面積将減小,基本上是局限于進口的直徑。

  磨損的疏水閥圓盤和閥座 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(8)

  當疏水閥的圓盤或者閥座損壞或者破損,壓力控制室中的壓力下降的更快,導緻疏水閥開啟關閉更頻繁。

  舉個簡單的例子,圓盤頂部的表面積比底部的表面積較大這樣産生一個有效的壓力差,這樣就能提供一個緊密的閉合狀态。這種表面積差防止了疏水閥在兩邊壓力相似的情況下不開啟,這也是為什麼一些制造商使用較大直徑的圓盤來使其密封更有效,當關閉力比開啟力小時,疏水閥開啟然後開始一個新的排放循環。

  情況3:在蒸汽系統中使用空氣控制開啟和關閉(空氣動力學解釋) 至少在開始階段,進入疏水閥的蒸汽流中包含大量的空氣。空氣與蒸汽蒸發同樣都産生了關閉熱動力圓盤式疏水閥的關閉力。無論如何,不像蒸汽,空氣不會因為環境原因冷凝而使圓盤開啟。一般的圓盤式疏水閥會鎖住,這種情況被稱為空氣綁。這種典型情況會使疏水閥失效(低溫疏水閥),有很多方法可以解決這個現象。想獲取相關信息,請看: 空氣綁

  圓盤式疏水閥中空氣綁 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(9)

  由于空氣不像蒸汽一樣可以冷凝,控制室中的壓力不會降低緻使開啟力不會大于關閉力,阻礙了冷凝水的排放

  圓盤式疏水閥的制造商們用多種方法解決空氣綁問題,有些特意在圓盤上增加了一個洩漏通道,一些會在過濾器上包含一個單獨的排污閥用于在啟動時幫助排出大量的空氣。設計上的差異會明顯的表現在功能性蒸汽洩漏值上,并會在平常的運行中表現為蒸汽洩漏。如果疏水閥已經有了一個内置的洩露通路,它的密封能力在一開始就是不強的。

  洩漏通路的使用 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(10)

  如果添加了一個洩漏通路,空氣和蒸汽同時被排放了,浪費了能量。疏水閥也開閉的更頻繁,這将加速疏水閥的磨損和減短疏水閥的使用壽命。

  先進的熱動力圓盤式疏水閥 一個新的解決空氣綁的方法是在啟動時結合内置的感溫排空閥。這個先進的設計稱為帶溫度感應排空裝置的熱動力圓盤式疏水閥。

  在啟動時,感溫環使圓盤離開閥座,直到空氣被排出系統。當空氣排出後,流體的溫度上升使感溫環膨脹并向下移動到一個靜止的位置,這樣熱動力圓盤式疏水閥就能正常運行了,而且還有一個益處是不用在蒸汽系統中另外内置一個洩漏通路去解決空氣綁問題了。

  先進的熱動力圓盤式疏水閥示例 熱動力圓盤式疏水閥工作原理動畫(蒸汽疏水閥基礎-圓盤式疏水閥工作的原理及優點)(11)

  應對如空氣綁的問題,某些用雙金屬環使疏水閥常開的圓盤式疏水閥是很适用的。其他創新包括改善圓盤和閥座的密封性,這樣包含過濾器的組合,因為其可更換模塊而便于維護

  這種先進的設計的好處是疏水閥機構能盡最大可能的密封,因為他隻有一個明确的功能:緊緊的密封以防止蒸汽洩露。

  先進的熱動力型号還有其他特征來降低壽命周期這方面的花費,典型的改善包括:全Y型過濾器增加可靠性,啟動設備中加排污閥和完全可替換的内部零件來降低維護維修所需的成本和時間(摘自TLV)。

  深圳市羅氏名特工業技術有限公司

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