蒸汽管网疏水阀选型指南

文/刘占利 王泉宏

蒸汽管网疏水阀选型指南

文/刘占利 王泉宏

蒸汽系统是石化企业动力系统的重要组成部分——石化企业蒸汽系统复杂，由蒸汽产生，蒸汽输送管网，众多蒸汽用户(加热设备及蒸汽伴热线)等组成。拥有10 MPa/3.8 MPa/1.0 MPa/0.6 MPa等多个压力等级蒸汽管网。蒸汽会在保温管道表面凝结并释放出蒸发焓，从而可能产生蒸汽凝结水。蒸汽凝结水必须通过蒸汽疏水阀疏放到管网之外，以防止蒸汽管网水击事故的发生及保证其安全稳定运行。

设计要求

1、疏水阀类型及作用

蒸汽疏水阀的工作，就是要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，同时防止蒸汽泄漏，还要求高效经济地工作。

2、选型设计参数

●最大允许压力P及温度T：蒸汽系统最大工作压力MPa和温度℃。

●凝结水负荷（蒸汽负荷）G：设计参数、运行数据或计算，kg/h。

●安全系数A：安全系数A，一般取1.5～3倍。

●工作压差ΔP：即蒸汽压力P1与疏水阀出口背压P2之差，MPa。

●疏水阀排水量要求：最小压差时排水量＞ G×A ，kg/h。

●所选择的疏水阀应能满足：不仅能在最大压差下正常工作，且能在最小压差下排放一定量的凝结水。

蒸汽疏水阀选型推荐

1、高压高温过热蒸汽

●蒸汽参数：10 MPa@550℃9（关键设计参数）。

●凝结水负荷：0～100 kg/h（正常运行水量很小，考虑暖管）。

●使用地点：热电厂汽机供汽主管，凝结水进疏水箱或闪蒸罐利用。

●选型推荐：热静力式双金属型过热蒸汽疏水阀，排过冷水，事故状态开或关。

2、高压过热蒸汽

●蒸汽参数：10 MPa@450℃（关键设计参数）。

●凝结水负荷：0～100 kg/h（正常运行水量很小，考虑暖管）。

●使用地点：热电厂汽机供汽主管，凝结水进疏水箱或闪蒸罐利用。

●选型推荐一：机械式倒置桶型过热蒸汽疏水阀，排饱和水，事故状态全开，保证汽机疏水安全。

选型推荐二：热静力式双金属型过热蒸汽疏水阀，排过冷水，事故状态开或关。

3、中压过热蒸汽

●蒸汽参数：3.8 MPa@450℃（关键设计参数）。

●凝结水负荷：0～100 kg/h（正常运行水量很小，考虑暖管）。

●使用地点：蒸汽管网主管，凝结水进余压回水管网。

●选型推荐一：热静力式双金属型过热蒸汽疏水阀，排过冷水，事故状态开或关。

选型推荐二：机械式倒置桶型过热蒸汽疏水阀，排饱和水，事故状态全开。

注：机械式倒置桶型蒸汽疏水阀，由于过热蒸汽易蒸干倒置桶内水分，破坏水封造成漏汽，一般不推荐使用。

4、中压饱和蒸汽

●蒸汽参数：3.8 MPa@～249℃饱和蒸汽。

●凝结水负荷：10～50 kg/h（关键设计参数，运行负荷1.5～3倍安全系数）。

●使用地点：蒸汽管网主管，凝结水进余压回水管网。

●选型推荐一：机械式倒置桶型蒸汽疏水阀，运行稳定，使用寿命长。

注：热动力式圆盘型蒸汽疏水阀，虽然其耐压及耐温可以满足蒸汽参数要求，但由于其根据蒸汽和凝结水速度差原理工作，关闭时可能会漏汽，且面密封使用寿命短等原因，一般不推荐使用。

5、低压过热蒸汽

●蒸 汽 参 数：0.6～1.0 MPa @280℃过热蒸汽。

●凝结水负荷：0～100 kg/h（非关键设计参数，考虑暖管负荷）。

●使用地点：蒸汽管网主管，凝结水进加压回水管网。

●选型推荐一：热静力式双金属型蒸汽疏水阀，排过冷水，背压率30%。

选型二：热动力式圆盘型蒸汽疏水阀，排水温度接近饱和水，背压率50%。其耐压及耐温可以满足中压蒸汽和低压蒸汽使用要求，但由于其速度差原理决定其关闭时可能会漏气，且面密封使用寿命短等原因，一般不推荐使用。

注：机械式倒置桶型蒸汽疏水阀，由于过热蒸汽易蒸干倒置桶内水分，破坏水封造成漏汽，一般不推荐使用。

6、低压饱和蒸汽

●蒸 汽 参 数：0.6～1.0 MPa @165～184℃饱和蒸汽。

●凝结水负荷：10～50 kg/h（关键设计参数，运行负荷1.5～3倍安全系数）。

●使用地点：蒸汽管网主管，凝结水进加压回水管网。

●选型推荐一：机械式倒置桶型蒸汽疏水阀，排饱和水，背压率80%。

选型推荐二：热静力式双金属型蒸汽疏水阀，排过冷水，背压率30%，推荐用于不回水系统或小区域加压回水系统。

表 各种疏水阀凝结水排放特点

注：热动力式圆盘型蒸汽疏水阀，虽然其耐压及耐温可以满足蒸汽参数要求，但由于其根据蒸汽和凝结水速度差原理工作，关闭时可能会漏气，且面密封使用寿命短等原因，一般不推荐使用。

结语

石化企业拥有众多压力等级的蒸汽输送管网，蒸汽管网疏水阀选型复杂多样，目前尚未有一种万能的蒸汽疏水阀满足所有工况需求，多款疏水阀应用各自都有各自的优点和缺点。蒸汽管网疏水阀选型时，应按照满足设计参数、长寿命、低价格及高性价比等方面综合考虑，应选择最适宜现场使用的蒸汽疏水阀，以满足及时排水和阻止蒸汽泄漏的基本要求，并保证凝结水回收系统正常运行。 ●

本文作者供职于阿姆斯壮(上海)有限公司。