关于化工管道设计中疏水阀的应用探析

王 强

台州联化科技股份有限公司



关于化工管道设计中疏水阀的应用探析

王 强

台州联化科技股份有限公司

摘 要：化工管道设计的过程中疏水阀的应用是其中一个比较关键的环节，本文主要从疏水阀的应用类型、口径的选择、疏水阀的设置及安装要求和故障具体情况四个方面进行了详尽的分析。

关键词：化工管道；疏水阀；设计要点

前言

目前化工管道在设计的时候，疏水阀的合理运用起着非常重要的作用，对疏水阀正确的加以选择和安装可以让化工管道最大程度上得到应用，并且可以让疏水阀具有更加长久的使用期和更高的质量，在长期化工管道使用的过程中，可以让相关的维护成本在一定范围内得到缩减，也会使能源消耗得到改进，以此经济利益可以更加得到提升。

1疏水阀的应用类型

就应用的疏水阀来说，其主要的类别有三种，其一是热静力型，其二是热动力型，其三就是机械型。这三个不同类型的疏水阀，在实际应用的过程中，都会产生各种不同的效果。热静型疏水阀主要是基于温差蒸汽和冷凝水的温度来进行控制的，而其中疏水阀的感温元件是主要的控制零件，以此对阀门的开启和关闭进行科学的控制。对冷凝水进行排放之前，还要有效地保障冷凝水的温度处于饱和温度之下。这种类型的疏水阀，具有多种形式的应用，其中包括双金属型﹑液体类型和压力平衡类型等。在实际应用的过程中，热动力型疏水阀会发生冷凝水二次蒸汽的现象，在疏水阀高速运行下，二次蒸汽将慢慢形成一个低压区。在这个区域可以基于单阀控制方式以此来运行的过程中可以有效的的关闭，接着可以对冷凝水进行排放。

2口径的选择

疏水阀类型得到确认后就可以逐步决定口径的大小了，大多数错误的选择方法就是依照管线的口径来确认疏水阀的口径，疏水阀的工作能力主要是依照阀芯的大小来进行选择，并不是简单地提高接口的口径。如果硬是这样做最后的结果就是是的投资成本不断扩大，但没有发挥效果。正确的方法应该是基于疏水阀的排水量来进行口径大小的选择，首先，根据热平衡的相关计算式来计算冷凝负荷，然后，在此基础上冷凝负荷乘以安全系数得到疏水阀的排量。根据不同的这里就不再叙述了。重点说明安全系数，对于主蒸汽管道疏水和伴热管线，因为压力恒定，疏水量较小（一般小于50Kg/h），安全系数取2～3。决定疏水阀排量的几个重要因素有疏水阀的阀孔尺寸﹑前后压差﹑凝结水温度的高低。

3疏水阀的设置及安装要求

3.1疏水阀的设置

（1）蒸汽管道的末端﹑最低点或立管的下端﹑蒸汽伴热管的末端应设疏水阀。对较长距离蒸汽输送管道，在装置内宜每隔50m设一个疏水阀，在装置外宜每隔80m设一个疏水阀。

（2）蒸汽加热设备和汽水分离器的低点应设疏水阀。

（3）蒸汽系统的减压阀前﹑调节阀组前应设疏水阀。

（4）蒸汽分配管的底部﹑扩容器的底部和直立安装的П型补偿器上升管底部应设疏水阀。

（5）蒸汽透平机﹑蒸汽泵的蒸汽进汽管的入口切断阀前应设疏水阀。

（6）经常处于热备用状态的设备进汽管的最低点应设疏水阀。

3.2疏水阀的安装要求

（1）疏水阀安装位置应便于操作和检修。

（2）安装疏水阀前必须清除管道或设备中的污物。

（3）采用螺纹连接的疏水阀，应安装活接头。

（4）安装疏水阀时，其阀体上的指示箭头必须与凝结水流动的方向一致。

（5）疏水阀的安装位置应低于凝结水排出设备。

4疏水阀组的设计

4.1入口管道设计要点

（1）疏水阀入口管应设在蒸汽加热设备的最低点，蒸汽管道的底部或端部；疏水阀入口管，应从蒸汽管道底部引出或蒸汽管道底部的集液包上接出。

（2）从凝结水出口至疏水阀入口管道应尽量短且少拐弯，使凝结水自流通畅进入疏水阀。

（3）疏水阀的入口管道为水平敷设时，应坡向疏水阀，坡度在1/200以下。

（4）疏水阀前要设置切断阀和排污阀，排污阀设在凝结水入口管的最低点，除PID要求外，一般不设旁路。

（5）疏水阀本体不带过滤器时，应在疏水阀和前切断阀之间安装Y型过滤器。

4.2出口管道设计要点

（1）疏水阀出口管直径应根据汽液混相计算，确定管径的大小不可以按照疏水阀接口来进行决定，一般在疏水阀出口管接口大小为1～2级。管道应尽可能的短，弯道也要尽可能的少，并且尽可能的减少立管的高度。

（2）疏水阀后凝结水管的提升高度，应根据疏水阀入口的最低压力﹑疏水阀所能提供的背压及回水系统阻力降和凝结水回收设备的操作压力确定。

（3）在密闭凝结水回收系统中，疏水阀后凝结水管高于疏水阀，疏水阀出口管有向上的垂直管时，疏水阀后应设止回阀，且应在疏水阀后进入凝结水总管上方设止回阀。

（4）疏水阀出口压力很大程度上将会决定系统压力。不同的蒸汽压力系统的冷凝水排水应该连接到各自的冷凝水管道，当背压的疏水阀十分接近的时候，可以一起合用冷凝水系统。如果疏水阀有旁路，它必须排入两个冷凝系统。冷凝水管进入冷凝水管安置一个回阀，凝结水支管进凝结水总管上方设止回阀，并应在凝结水总管的上方顺流向呈45°斜接。

（5）疏水阀一般不设旁通管。但当工艺有严格要求必须设旁通管时，旁通管应与疏水阀平行或在上部安装，但要留有足够的检修空间。

（6）疏水阀出口管直接插入水箱水面以下时，应在出口管弯头处下方开一个Φ8mm破真空的小孔。

5故障具体情况

5.1故障原因

可以正确了解疏水阀化工管道正常运行，我们需要实施最直接的方式来达到冷凝温度的测定，如果试验结果表明，温度和蒸汽冷凝水的温度接近，那么就可以说明疏水阀化工管道在不正常运行状态，主要应用程序造成的错误疏水阀是以下几点∶首先是疏水阀磨损情况更为严重；其次，化工管道的疏水阀有大量积累的废物；再次，没有有效维护疏水阀；然后，受到水锤和冻结因素的影响；最后，在设计疏水阀的选择及安装出现不合理的情况。

5.2故障类型

5.2.1冷态不排水。这种故障主要出现在疏水阀的上部位置处，通常发生在过滤器以及阀门处，故障发生时，这些位置均被堵塞，机械构件也出现严重的损坏情况，化工管道疏水阀中堆积大量的杂物，呈现出气锁的现象。

5.2.2热态不排水。这种故障一般都出现在旁通阀上，使得旁通阀存在严重的泄露问题，而以虹吸排放为主的疏水阀也出现了严重的损毁情况，利用气设备的过程中，会呈现出真空的状态。

5.2.3蒸汽泄露。在这个故障发生时，阀座遭到破坏，而且在使用热静力来对疏水阀的时，因为有各种各样的因素的影响，会造成使相关的组件发生较为严重的破坏问题。针对故障的处理的时候，时间和合理的倒吊的桶式来进行第一次试验，然后生成一个水封，首先关闭入口来实现关闭，关闭时间为几分钟，然后对关闭进行解除，如果正常的应用这个疏水阀是不够的，你需要将截止阀安装排水阀在入口位置。

6结语

综上所述，化工管道设计上的疏水阀的应用事关管道的质量，因此在具体设计的过程中相关人员必须根据管道的特点科学的选用疏水阀，以此保障管道的安全。

参考文献：

［1］伊延强.蒸汽疏水系统的设计［J］.四川化工，2012，15（5）:42-45.