疏水器工作原理.doc

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1、蒸汽疏水器的比较一浮球热静力式疏水器两种基本型式现在在许多用蒸汽加工产品的装置中有两种基本形式的浮球热静力式疏水器在应用1自由浮球式2杠杆浮球式为了了解它们之间的差别需要依次探讨它们的工作原理一杠杆浮球的工作原理构造如图1所示控制冷凝水从疏水器流出的主阀是通过一个杠杆连接在一个空心的不锈钢球上此球漂浮在疏水器阀体内的冷凝水中要注意的是阀和阀座的位置低于停滞的冷凝水液面这是为了将蒸汽泄漏减至最少在杠杆和浮球的上方安有一热静力排空气阀用于排放初始空气当疏水器连接到蒸汽设备并开通蒸汽时首先空气会在蒸汽之前被赶进疏水器内这时浮球在其最低位置将阀关在阀座上然而

2、热静力排空气阀是冷的所以空气能通过阀孔排入出口通道空气排放杠杆浮球支点阀座图1冷的冷凝水接着随空气进入到疏水器内当冷凝水液面升高浮球向上浮起连接浮球的杠杆同时打开阀使冷凝水通过阀孔流出疏水器如果流入疏水器的冷凝水量增加浮球会升得更高于是带动阀打开更大使之更多的冷凝水流过阀孔图2最后蒸汽到达疏水器相应的温度会使热静力排空气阀膨胀将此阀关闭自身阀座如果没有冷凝水继续流入疏水器而来了是蒸汽阀体中液位就会下降随之浮球就会带动阀关闭阀座防止蒸汽逃逸这样浮球热静力式疏水器即使在蒸汽压力波动的情况下也能迅速随冷凝水流量变化自行调节冷凝水浮球上升蒸汽停止流动图2

3、阀打开阀关闭浮球下落阀孔口径和工作压力之间的关系了解阀孔口径和最大工作压力之间的关系是重要的它事实上是由浮球的浮力加上杠杆和支点产生的机械效应而决定的为了使阀提起离开阀座保证冷凝水流过阀孔面积A浮球/杠杆产生的浮力FB必须大于作用在面积A上的蒸汽压力即FBL>PA这里L=杠杆效应浮球的浮力和杠杆的机械效应是固定的让我们假设这个力等于100如果阀孔的面积是1单位面积那么最大工作压力将正好在100以下即1010>991如果阀孔面积是0.5单位面积那么最大压力就上升到正好低于200即1010>1990.5于是疏水器的设计者就在一个大口径阀孔能有最大流量

4、但工作压力低或具有小流量的小口径阀孔但工作压力高之间找一个平衡因此在浮球热静力疏水器选型时尽管制造商已经给出了阀体的最大工作压力值但也应该仔细核对实际的工作压差和必须流过疏水器的冷凝水量以选取正确的阀孔口径蒸汽压力FBP支点A阀孔大小与工作压力之间的关系这种形式的疏水器具有以下优点1它的热静力排空气装置能够快速排放初始空气和冷凝水启动快工作稳定2浮球随冷凝水量的多少改变自身位置自动调节阀的开度保证连续的冷凝水排放3阀孔始终在液面以下形成水密封无蒸汽泄漏4杠杆的作用使它能够把阀孔做的很大从而做到大排量但是它同时有以下缺点1大多数杠杆浮球热静力疏水器的热

5、静力排空气装置使用寿命短并且不能用于过热蒸汽2浮球与杠杆的连接处和杠杆的支点处可能断裂降低了使用寿命3阀与阀座存在集中磨损4耐水击性能差5可能存在由于杂质引起的堵塞等故障潜在的故障可能图4可能断裂二自由浮球热静力疏水器的构造集中磨损内置过滤网热静力膜盒排放空气自由浮球热静力疏水器的基本构造如图5所示顾名思义这里没有杠杆唯一的运动部件是浮球本身所以这个浮球也作为阀来工作自由浮球阀孔图5然而它不是普通浮球而是由316L不锈钢制成的高精磨浮球阀座也由淬火的420F不锈钢材质构成的高质量组件见图6优点每一点都可与阀座接触长寿命316不锈钢.只有一个

6、运动部件图6420F不锈钢(Rockwell50C).工作过程工作过程当疏水器安好通蒸汽至设备时空气先在蒸汽前面被赶进入到疏水器空气排放阀是冷的此阀离开阀座空气可以自由地通过阀孔排至疏水器出口接着冷的冷凝水跟随空气进入进入疏水器使浮球上升打开阀座冷凝水流出疏水器图7要注意浮球离开阀座的运动是一个滚动的因此它调节冷凝水的流量是有别于一个双位开关的交变动作的图8浮球浮球液面阀开得更大阀座浮球的运动图8滚动动作的原因是最初浮球被作用在阀孔上的蒸汽压力PA压在阀座上当冷凝水液位升高浮球上浮这个浮力是逐渐增加的它克服了关阀的力PA合力的结果使球滚动离开阀座

7、这样参照它的工作原理当冷凝水量增加时浮球滚动离开阀座把阀孔开得更大能使增多的冷凝水排出若流量增大到接近阀孔的最大额定流过能力时浮球就会完全的从阀座滚开这样做时浮球在疏水器中有一点旋转以致当冷凝水减少疏水器液面下降浮球又重新落下时是由浮球表面的另一个位置和阀座接触的要注意因为浮球不是砰的一下猛落到阀座上而且浮球旋转作用使之几乎有无数的阀面来关住阀座因此阀的磨损浮球表面可以忽略不计阀的寿命极长随着疏水器继续运行,冷的冷凝水排放,蒸汽设备和疏水器由排水而温度上升,冷凝水量减少,同时变得较热,蒸汽也进入疏水器使排空气阀加热,直至关闭浮球现在靠滚开或滚落阀座来

8、控制冷凝水排量在全部时间中保持在疏随器中的冷凝水液面始终覆盖住阀孔因此防止了蒸汽漏出独有的三点式托座某些型号