蒸汽疏水阀和蒸汽阱

传统热力疏水阀

热力学陷阱是一种极其坚固的蒸汽疏水阀，操作模式简单。陷阱通过捕获蒸汽的动态效果，如图11.4.1所示。唯一的运动部件是控制室或盖子内平面上方的盘。

在启动时，进入的压力使阀瓣升高，冷却的冷凝水和空气立即从阀瓣下面的内环排出，并通过三个外围出口(图11.4.1,i)排出。

流过入口通道的热凝胶流入盘下方的腔室压力下降，并释放以高速移动的闪蒸蒸汽。这种高速度在光盘下产生一个低压区域，将其朝向其座椅绘制（图11.4.1，ii）。

与此同时，闪蒸压力在阀瓣上方的腔内积聚，迫使阀瓣向下挤压进入的冷凝液，直到阀瓣固定在内、外圈上。在这一点上，闪蒸蒸汽被困在上腔室，阀瓣上方的压力等于从内环施加到阀瓣下方的压力。然而，由于圆盘的顶部有更大的表面积，所以它比底部受到更大的力。

最终，上室中的陷阱压力随着闪蒸蒸汽凝结而下降。光盘由现在更高的冷凝水压力和循环重复升高（图11.4.1，iv）。

操作速率取决于蒸汽温度和环境条件。大多数陷阱将在20到40秒之间保持关闭。如果陷阱频繁地打开，可能是由于寒冷，潮湿和风的位置，通过简单地将绝缘盖安装在陷阱的顶部上，可以减慢开口速度。

热力疏水阀的优点

• 热力学陷阱可以在整个工作范围内操作，无需任何调整或改变内部结构。
• 它们结构紧凑、简单、重量轻，具有较大的冷凝能力。
• 热力学陷阱可用于高压和过热的蒸汽，不受水麦克马特或振动的影响。所有不锈钢结构都提供高度耐腐蚀性冷凝物。
• 如果阀瓣安装在垂直平面上，并自由地排放到大气中，那么热力疏水阀不会因冻结而损坏，也不太可能冻结。但是，在这种位置操作可能会导致阀瓣边缘的磨损。
• 由于阀瓣是唯一可移动的部件，因此无需从管道上拆卸疏水阀就可以很容易地进行维护。
• 当疏水阀打开和关闭时，可听到的“咔嗒”声使疏水阀测试非常简单。

热力疏水阀的缺点

• 热力学蒸汽疏水阀在非常低的差压上不会积极工作，因为盘穿过圆盘下侧的流速不足以发生较低的压力。它们受到最小入口压力（通常为0.25巴G），但可以承受80％的入口压力的最大背压。
• 如果入口压力缓慢地升高，热力学陷阱可以在“启动”上放电大量空气。然而，快速压力积聚将导致高速空气以与蒸汽相同的方式关闭陷阱，它将“空气束缚”。在这种情况下，单独的恒温通风口可以与陷阱平行配合。现代热力动力学蒸汽疏水阀可具有内置的防空衬垫，防止空气压力在盘顶上构建并允许空气逸出（图11.4.3）。
• 疏水阀的排放可能会产生噪音，这一因素可能会禁止在某些地点使用热力疏水阀，例如在医院病房或手术室外。如果这是一个问题，它可以很容易地安装一个扩散器，大大降低放电噪声。
• 注意不要使热力学陷阱过大，因为这会增加循环时间并引起磨损。水管排水系统通常只需要安装容量较低的型号，并适当考虑排水袋的位置。
  

脉冲式疏水阀

脉冲阱(如图11.4.4所示)由一个空心活塞(a)和一个在锥形活塞(C)内工作的活塞盘(B)组成，锥形活塞(C)作为导向。在“启动”时，主阀(D)位于阀座(E)上，使水流通过活塞和气缸之间的间隙和活塞顶部的孔(F)。增加空气和冷凝水的流量将作用在活塞阀瓣上，并将主阀从阀座上提起，从而增加流量。一些冷凝水也会通过活塞和阀瓣之间的间隙流动，通过E并离开疏水阀出口。

当冷凝物接近蒸汽温度时，一些冷凝物在通过间隙时闪变成蒸汽。虽然这是通过F孔流出，但它确实在活塞上产生了一个中间压力，这有效地定位了主阀以满足负载。可以通过移动相对于阀座的活塞位置(B)来调节疏水阀，但是疏水阀受到显著的反压力的影响。考虑到它的规模很小，它的容量很大。相反，疏水阀不能完全关闭，并且在非常轻的负载下通过蒸汽。然而，主要问题是活塞和气缸之间的细微间隙。这很容易受到通常在蒸汽系统中发现的污垢的影响。脉冲陷阱的使用相对有限，因此在本模块的后续部分中不考虑它们。

脉冲式疏水阀的优点

• 冲力疏水阀具有较大的冷凝液处理能力。
• 它们将在很多范围内的蒸汽压力工作，没有任何阀门尺寸变化，可用于高压和过热的蒸汽。
• 它们善于排气，不会“空气堵塞”。

脉冲式疏水阀的缺点

• 脉冲式疏水阀不能完全关闭，在非常轻的负载下会吹出蒸汽。
• 由于活塞和气缸之间的间隙非常小，任何进入疏水阀阀体的污垢都很容易影响阀门。
• 疏水阀在负载轻时可能产生脉动，产生噪音、水锤，甚至对阀门本身造成机械损坏。
• 当反压力超过进口压力的40%时，它们将无法工作。

迷宫疏水阀

简单形式的迷宫陷阱如图11.4.5所示。它由一系列挡板组成，可以通过手轮调节。通过第一挡板和捕集器之间的热凝聚物受到压力下降的影响，其中一些'闪烁'蒸汽。下一个挡板周围的空间必须应对较高的热冷凝体积，并防止活蒸汽的逃逸。挡板可以使用手轮进出或挡板移动，使其相对于主体改变它们的位置，有效改变孔的整体尺寸。

迷宫蒸汽疏水阀的优点

• 这种类型的疏水阀相对于它的容量来说是比较小的，而且由于没有自动部件，发生机械故障的可能性也很小。

迷宫蒸汽疏水阀的缺点

• 当蒸汽压力或凝结水负荷发生显著变化时，必须手动调整迷宫疏水阀。如果设置不正确，就会出现蒸汽浪费或蒸汽空间的积水(就像固定孔板疏水阀)。

固定孔的陷阱

这些是包含预定直径的孔的装置，以允许计算的缩合物在特定的压力条件下流动。在实践中，冷凝载荷和蒸汽压力可以大大变化。例如，启动和运行负载可以随着蒸汽压力而显着不同，这将由于温度控制的动作而变化。这些变化的条件可以导致固定孔在过程中保持冷凝物或通过活蒸汽，这会影响植物性能和损害安全性。

固定孔的大小通常取决于运行条件，以便能够阻挡足够的凝结水而不通过蒸汽。如果是这样的话，在启动时，它们的规模更小，蒸汽空间很有可能会积水。

替代方案是尺寸，以便在启动期间不到Waterlog。然后，该孔有效地超大用于运行条件，并且该装置将通过蒸汽。孔的尺寸通常是两个条件之间的折衷，使得在其间的某些点处，孔被正确尺寸。

设备的腐蚀和使用寿命

持续的水浸大大增加了蒸汽空间的腐蚀风险。安装固定孔板疏水阀后，装置的使用寿命降低到使用适当蒸汽疏水阀的预期寿命以下，这是很常见的。

一个合适的疏水阀应该能够在应用中存在的所有压力和流量下达到刚好足够的容量。在任何条件下，它都可以通过热冷凝水而不泄漏蒸汽。为了达到这一目的，井眼的大小必须有所变化。它必须足够大，以满足最坏的条件，然后有一些措施，以减少有效的孔板流通面积时，能力变得太大。这正是疏水阀的工作原理。

固定节流板的优点

• 当压力和负载恒定时，可成功使用。

• 没有活动部件。

固定孔隙陷阱的缺点

• 如果在运行负载上大小，固定孔陷阱将在启动时涝，在此期间降低植物性能，增加启动时间和腐蚀的风险。

• 如果在启动负载上大小，固定孔口陷阱将在工厂运行时浪费蒸汽，有效地增加运行成本。

• 由于孔板尺寸小，固定孔板疏水阀经常被污物堵塞。

• 由于腐蚀而更换热交换器的成本将远远高于用蒸汽疏水阀更换固定孔板疏水阀的成本。

请注意:不推荐固定孔板疏水阀用于从任何易受不同负载条件影响的应用场合排放冷凝水。