石油化工蒸汽疏水器选型分析 简要介绍了疏水阀的三大种类:机械型疏水阀、热静力型疏水阀和热动力型疏水阀。比较了各种疏水阀的性能，详述了疏水阀的工作压差、允许最高背压以及凝结水量等的计算，通过疏水阀分类和工作原理的介绍，指导疏水阀的选型和使用。 在石化行业大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的凝结水、减少蒸汽的泄漏;提高蒸汽使用设备的热效率等问题，是行业节能降耗工作的重要内容。蒸汽疏水阀是解决这些问题的重要设备，蒸汽疏水阀是用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管线上，起自动阻汽排水作用的装置。它的工作就是尽快地把积存在系统中的凝结水、空气和二氧化碳气体排到系统之外，保证工作的高效和经济性。疏水阀的正确选择、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。石化作为大型的石油化工企业其利用蒸汽的设备数量多。各种类型的蒸汽换热设备，对蒸汽疏水阀的要求不同。每一种型式和种类的疏水阀适用于不同的工作环境。因此，正确选择疏水阀的形式显得尤为重要。 
1石油化工蒸汽疏水器选型分析的分类
疏水阀总共分成三大类:机械型、热静力型、热动力型。蒸汽在产生、分配、输送、换热、和冷凝等过程中必须使用自动疏水阀，在实际运行中存在一些不可避免的影响因素比如腐蚀、震动、过热、冰冻、污垢堵塞、冷凝水的回收背压、闪蒸等情况，会影响疏水阀的长久稳定运行。疏水阀必须根据实际的工况和应用加以考虑，任何理想状态的设计可能会导致实际使用的失效。
1.1机械型疏水阀(也称浮子型)
该类疏水阀是利用凝结水与蒸汽的密度差，通过凝结水位升降带动浮子开启和关闭阀座，达到阻汽排水的目的。目前有自由浮球式，杠杆浮球式，倒吊桶式等。
该类的疏水阀的特点:所排的凝结水温度接近设备中的饱和蒸汽温度，最高备压率85%，使生产工艺设备和凝结水回收工程立项的疏水阀。几种机械型疏水阀性能比较见表1。 
表1机械性疏水阀性能对比表
| 疏水阀型式 | 性能特点 | | 自由浮球式疏水阀 | 结构简单，灵敏度高，有水即排，能连续排水，浮球同时又作阀瓣，无易损零件，工作质量高，使用寿命长，无蒸汽泄漏，节能效果好。 | | 杠杆浮球式疏水阀 | 灵敏度比浮球式差一些，能连续排水，体积较大，有杠杆机构易损件，结构复杂，无蒸汽泄漏，节能效果好 | | 倒吊桶式疏水阀 | 灵敏度比浮球式差一些，间断排水，耐水击，结构较复杂，通常由于连续件磨损使动作失灵 | | 倒吊桶式过热蒸汽疏水阀 | 结构复杂，耐水击，不怕冻，垂直安装，耐高温高压，适用于过热，高压，小负荷工作下的高压蒸汽管线疏水 |
1.2热静力型疏水阀
该疏水阀是利用蒸汽和凝结水的温度差引起感温元件的变形或膨胀来带动阀芯开启或关闭，起阻汽排水作用，有膜盒式，双金属片和波纹管式，排水温度较低，适用于伴热管线， 采暖设备和一些允许有部分高温凝结水的小型加热设备和蒸汽管线的疏水，最高背压率60%。
几种热静力型疏水阀性能比较见表2。
表2热静力型疏水阀性能对比表
| 疏水阀型式 | 性能特点 | | 膜盒式疏水阀 | 耐水击，灵敏度高，过冷度为13℃和30℃，不怕冻，体积小，任何位置可安装，无蒸汽泄漏，寿命 | | 双金属片疏水阀 | 耐水击过冷度可人工调节，不怕冻，体积小，任何位置可安装，双金属片有疲劳性，灵敏度较差 | | 波纹管式疏水阀 | 排水温度可调节，体积小，不怕冻，任何位置可安装，无蒸汽泄漏，适用于低压蒸汽采暖设备 |
1.3热动力型疏水阀
该疏水阀更具变相原理，利用蒸汽和凝结水流速和体积的热动力学不同的特性，带动法片开启和关闭，由圆盘式，脉冲式和孔板式。 几种热动力型疏水阀性能比较见表3
表3热动力型疏水阀性能对比表
| 疏水阀型式 | 性能特点 | | 圆盘式疏水阀 | 体积小，耐水击，不怕冻，间断排水，过冷度为8～15℃，有噪音，最高背压为50%，漏气率小于3% | | 脉冲式疏水阀 | 体积小，耐水击，能排饱和温度凝结水，接近连续排水，最高背压为25%，寿命短，漏气量达 | | 孔板式疏水阀 | 结构简单，体积小，耐水击，连续排水，比适用于凝液量波动大的用气设备 | | 圆盘式蒸汽保温型疏水阀 | 材质为合金钢，耐水击，不怕冻耐高温高压，耐磨损，寿命长，适用于高温高压的蒸汽主管线疏水 |
目前现场采用的疏水阀型式主要为双金属式、膜盒式。 
2石油化工蒸汽疏水器选型分析的正确选择
上面介绍了疏水阀的工作原理和不同类型疏水阀的性能特点，下面讲一下疏水阀的选择:选择疏水阀时，不能单纯从最大排放量选择，只根据管径大小来选用疏水阀。必须根据疏水阀选择原则并结合凝结水系统的具体情况来选用。一般情况下，应按以下三个方面选用。
2. 1根据加热设备和对排出凝结水的要求来选择疏水阀的型式
对于要有最快的加热速度，加热温度控制要求严的加热设备，需保持在加热设备中不能积存凝结水，只要有水就得排，则选择能排饱和水的机械型疏水阀为最好。因为它是有水就排的疏水阀，能及时消除设备中因积水造成的不良后果，迅速提高和保证设备所要求的加热效率。
对于有较大的受热面，对加热速度、加热温度控制要求不严的加热设备，可以允许积水，如:蒸汽采暖疏水、工艺伴热管线疏水等。则应选用热静力型疏水阀。
对于中低压蒸汽输送管道，管道中产生的凝结水必须迅速排除，否则易造成水击事故。蒸汽中含水率提高，使蒸汽的温度降低，满足不了用汽设备工艺要求。因此，中低压蒸汽输送管道选用机械型疏水阀为最好。总之，必须根据加热设备和用途，对疏水阀型式进行合理选择。详见表4。
石油化工蒸汽疏水器选型分析疏水阀的选型表
| 加热设备和用途 | 选用疏水阀型式 | | 蒸汽输送管网 | 机械型(自由浮球式、倒吊桶式)、热动力型 | | 工艺伴热管线 | 热静力型(双金属式、波纹管式、隔膜式)热交换器机械型(自由浮球式、倒吊桶式) | | 加热器、干燥器 | 机械型(自由浮球式、倒吊桶式)、热静力型 | | 暖气(散热器、对流散热器) | 热静力型(双金属式疏水阀、散热器疏水阀) |
2.2确定疏水阀的连接方式、安装方式
根据用气设备的最高工作压力、最高工作温度，确定疏水阀的公称压力、阀体材质，由此来确定疏水阀的连接方式、安装方式等。
疏水阀的公称压力不能低于蒸汽使用设备的最高工作压力。同时，根据疏水阀公称压力、最高工作温度、安装环境等选定阀体的材料。
疏水阀的最高工作温度根据蒸汽使用设备所使用的蒸汽来确定，选择时应不低于使用蒸汽的温度。
疏水阀有卧式和立式两种安装方式，根据管线与疏水阀的连接位置来确定。疏水阀的连接方式有螺纹、法兰、焊接等，必须根据疏水阀的最高工作压力、最高工作温度及蒸汽使用设备相应连接部分要求来确定。
2.3根据排水量的大小，选择确定疏水阀的性能参数
疏水阀各种压差下的排水量，则是选择疏水阀的一个重要因素。如果所选用安装的疏水阀排水量太小，就不能及时排除已到达该疏水阀的全部凝结水，使凝结水受阻倒流，最终将造成堵塞，使设备加热效率显著降低。相反，选用排量太大的疏水阀将导致阀门关闭件过早的磨损和失效。随着阀体增大，其制造成本也将增大，不经济。因此，对设备或管道内产生的凝结水量，必须正确测量和计算。在确定疏水阀的排水量时，应根据各种用汽设备的特点、疏水阀的排放形式来确定“安全系数K"。
一般应按下式计算:
疏水阀的每小时排水量=设备或管道每小时产生的凝结水量× 安全系数K
其中安全系数K，是从经验中得出的数据。安全系数K的确定，其影响因素主要有两方面:一方面是疏水阀的排水性能。另一方面是蒸汽使用设备的种类。如果排水特性变化大，
又是间断运行的设备，那么安全系数要选取偏大，反之则取偏小为好。综合各方面因素，对不同的蒸汽使用设备建议分别取安全系数K = 2～4。常用蒸汽疏水阀安全系数如表5所示。
表5常用蒸汽疏水阀安全系数K表
| 供热系统 | 使用情况 | 安全系数K推荐值 | | 蒸汽输送管网 | 每100 m、管道低点、管道末端、控制阀前前 | 3 | | 工艺伴热管线 | 一般100～200 m设疏水点 | 3 | | 热交换器、加热器、干燥器 |
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3常见型式石油化工蒸汽疏水阀选型分析使用安装注意事项
在日常生产运行过程中，各种型式的疏水阀在使用过程中都有需要注意的地方，下面以列表的形式对比了对不同型式疏水阀的使用注意事项，具体如表6所示。
表6常见疏水阀型式及使用注意事项表 
| 疏水阀型式 | 注意事项 | | 自由浮球式蒸汽疏水阀 | ①安装前必须清洗管路，除去杂质;
②水平安装在管路的点，流向与阀体标注方向一致，尽可能靠近加热设备;
③定期保养，清除过滤网和腔体内的污物 | | 膜盒式蒸汽疏水阀 | ①安装前用蒸汽将管路清洗干净;
②疏水阀流向要与管路流向一致，使用压力不能超过阀体铭牌的最高工作压力;
③装在管路的点，定期保养，清除过滤网和腔体内的污物 | | 双金属片式蒸汽疏水阀 | ①安装前用蒸汽将管路清洗干净疏水阀流向要与管路流向一致，使用压力不能超过阀体铭牌的最高工作压力，装在管路的点，定期保养;
②如需改变疏水温度和排量时，可拧开防护帽，松开锁紧螺母，调节旋转螺钉，顺时针旋转，疏水量减少，疏水温度降低，逆时针旋转，疏水量增大，疏水温度升高，调整后将锁进螺母拧紧 | | 式蒸汽疏水阀 | ①安装前用蒸汽将管路清洗干净;
②疏水阀流向要与管路流向一致，使用压力不能超过阀体铭牌的最高工作压力，定期保养，清除过滤网前和腔体内的污物 |
4石油化工蒸汽疏水器选型分析故障排除 
常见疏水阀故障原因
| 故障现象 | 故障原因 | | 冷阀不排水 | ①磨损，阀座孔放大;
②回水管线内的高真空增加了压差，超过了疏水阀的工作压差;
③疏水阀前的过滤器堵;
④管线其它部位的阀门损坏;
⑤管线或弯头堵塞;
⑥疏水阀体被污物堵塞;
⑦对浮球式疏水阀，如果空气排气孔堵塞，就会产生气阻现象;
⑧对热静力型疏水阀。波纹管元件由于水击可能损坏，使疏水阀关死;
⑨对圆盘式疏水阀，疏水阀可能会反装 | | 热阀不排水 | 疏水阀安装在有泄漏的旁通阀上，造成无凝结水流向疏水阀 | | 蒸汽损失疏水阀有新鲜蒸汽喷出 | ①水垢堵住阀座孔，造成阀门关不上;
②部件磨损或松动，造成阀门关不上;
③对于浮球式的疏水阀，热静力元件损坏而关不上 | | 连续排入放 | ①疏水阀太小;
②低压场合安装了一个高压疏水阀 |
列出了疏水阀在使用过程中出现的故障以及对应的故障原因分析，以期最快地判断原因，并有的放矢地解决问题。
5石油化工蒸汽疏水器选型分析管理使用建议 疏水阀是自动排除加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体，同时不泄漏蒸汽的一种装置。由于疏水阀具有阻汽排水的作用，可使蒸汽加热设备均匀给热，充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。它是各种加热工艺设备所需温度和热量并能正常工作的一种节能产品。 (1)目前各制造厂疏水阀的质量参差不齐，因此，选择质量好、价格合理疏水阀制造厂是解决目前现场疏水阀生产厂家多，质量不能保证的首要问题。
(2)制订正确细致的疏水阀安装的操作规程，防止人为原因造成疏水阀工作不正常，影响到其它设备的正常工作。
(3)建立疏水阀的使用和跟踪记录，考量疏水阀的使用寿命和使用效果。 |
