自动疏水器的尖端科技.doc

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1、自动疏水器的尖端科技　　论文关键词：阀门自动疏水器尖端科技　　论文摘要：自动疏水器在阀门大家族中可谓是一个很小的门类，属于自力式阀门范畴。自动疏水器分机械型、热动力型和热静力型三个主要类型，其中以机械型疏水器是适用范围广、性能最完善的类型。机械型疏水器历经百年的应用和不断完善，经历了三代重大的发展阶段，充分体现了阀门行业随着科学技术、理论研究及材料进步的推动下，逐渐形成当今理论充实、材料先进、技术含量高的尖端产品，使疏水器类产品在当今世界范围的节能减排方面发挥了不可替代的作用。本文从疏水器产品百年发展历史入手，追踪疏水器三代产品演变过程中，发掘了设计理念、工艺水平、材料科技等诸多因素是如何催

2、生出当前世界上最先进自由浮球式疏水器产品及所蕴含的最尖端科学技术。本文尊重疏水器产品和技术的专利及知识产权，不涉及保护范围的内容。　　0.绪论　　蒸汽时代的来临标志着人类工业领域革命进入划时代的新的历史阶段。从瓦特发明蒸汽机伊始，就给人们提出了一个新的课题：蒸汽的自动疏水。大家都知道，气体包括蒸汽都是可以压缩的，唯有水是不能压缩的。蒸汽机是依靠蒸汽的推动做功的，汽缸中一旦进了水，要么是活塞运动行程受限，要么是汽缸开裂。因此必须设法在蒸汽进入汽缸前将所有的凝结水都从蒸汽管道中疏导出来，同时不能使蒸汽泄漏出来。就像马路上的“地漏儿”一样的东西，不管下多大雨都随时可以把雨水排净，这样才能保证交通畅

3、通。人们把类似“地漏儿”的东西称为TRAP,希望蒸汽传输系统中产生的凝结水也能像“地漏儿”一样随时将它们排走。　　1．第一代疏水器的诞生　　问题提出来了，人们的思维开始活跃起来，发明创造的潜能被激发出来。当代人们所有的成功发明和应用都被拿出来进行了类比，希望得到借鉴和启蒙。终于人们把目光集中到了一种潜水装置上，它像教堂的大钟，当把它放到水下时钟的下半部是水，而上半部是空气，人们可以借助这些空气下潜到水里。　　人们在这种潜水装置的启发下成功地开发出第一代自动疏水器，开始称之为“钟罩式疏水器”，也有称为“倒吊桶式疏水器”的。这种疏水器的结构和工作原理如下图所示。7　　疏水器接于蒸汽管线下方，当有

4、凝结水产生时会向下流进疏水器中，此时桶内外都是水不会产生任何动作，则凝结水会通过位于顶部的阀口被源源排出。当凝结水排净时蒸汽会进入疏水器并被导入桶内，此时桶内外密度发生改变，桶向上浮起并通过杠杆关闭阀口，不使蒸汽逸出。就这样实现了疏水器的自动“阻汽排水”的功能。疏水器的诞生对当时的工业革命起到了很大的推进作用，尽管它还很不完善，但功不可没。　　1.2第一代疏水器的不完善处　　1.2.1响应慢　　因为阀门的启闭速度受到桶内不同介质进行交换的速度限制：阀门要关闭则需待桶内充满蒸汽，而阀门要打开就更困难了，桶内的蒸汽要全部从桶顶部一个很小的空慢慢排出，这个时间有时让人容忍不了。　　从上图可以看出，

5、疏水器桶内的蒸汽没有变为水之前阀门是一直关闭的，在这个期间左侧水箱如果水位上升很快的话，就会发生我们常说的满水、倒灌的现象，酿成事故。　　1.2.2不适应过热蒸汽在过热蒸汽系统上设置疏水器会是倒吊桶式疏水器出现尴尬，以为过热蒸汽条件下不会有凝结水存在，没有水桶浮不起来，阀门无法关闭，会造成蒸汽大量逸出。好在当年过热蒸汽使用的不是很多。　　1.2.3故障率高、可靠性低疏水器是自力式阀门，凡自力式阀门几乎都是在没有外界干预的情况下自行工作。这就需要有较少的故障和较高的可靠性，否则“三天打鱼、两天晒网”不仅很麻烦，而且还任意造成事故。倒吊桶式疏水器的薄弱环节是其内部的“杠杆-铰链”系统，虽然精密复

6、杂但却比较娇嫩，本身又是运动系统，因此会常遇到疲劳、磨损、变形、结垢等问题，维护工作量一直是较大的，还需要经常更换备件。据统计资料表明，在机械型疏水器总故障里，杠杆系统要占90%以上。例如国外某核电站上的倒吊桶式疏水器因杠杆系统结垢引发的故障最终竟然导致手动停堆的恶果。　　2.第二代疏水器的问世7　　第一代倒吊桶式疏水器的不足是其结构原理所决定的，如果要寻求一个解决办法就必须更改其原有结构。既然倒吊桶式疏水器响应慢是因为介质要在浮子内部进行交换，如果把浮子封闭起来是否会得到完全不同的效果呢？这样就出现了“杠杆浮球式疏水器”。　　2.1第二代疏水器的重大改进　　2.1.1浮子型式的改变浮子由敞

7、开式变为密闭式，即由桶式变为球式。密闭的浮球依然依靠介质的密度差驱动阀门的启闭，然而介质不再进出浮子内部，因此第二代疏水器的响应速度有了极大的改变，只要排放能力足够绝不会发生冷凝水积存一类的问题。　　2.1.2阀嘴位置的改变第一代疏水器的阀嘴位于阀的顶部，阀门关闭期间密封副周围是没有水的，属于一种“干式密封”。当阀嘴位于下方时则处于水下。显然“湿密封”更合理，包括磨损的减轻与严密性的提高。　　2.1.3增加了