1、概述

　　蒸汽疏水閥是一種能夠及時排除凝結(jié)水,提高蒸汽使用熱效率的自力式控制類閥門。該類閥門安裝在蒸汽加熱設(shè)備或蒸汽管網(wǎng)上,自動排除用熱設(shè)備不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水。如果疏水閥失效或性能不好以及使用不當(dāng),將造成蒸汽系統(tǒng)的運行惡化和蒸汽能量的嚴重損失。目前常用的疏水閥有圓盤式、雙金屬片式、膜盒式、自由浮球式、杠桿浮球式和鐘形浮子式疏水閥等,其中鐘形浮子式疏水閥屬于對液面高度敏感的一類疏水閥,按其結(jié)構(gòu)的不同可分為杠桿鐘形浮子式、差壓式和杠桿差壓式鐘形浮子疏水閥。本文主要討論杠桿差壓活塞先導(dǎo)式鐘形浮子疏水閥的工作原理和主要參數(shù)的計算,該閥是對普通鐘形浮子疏水閥排量小的一種有效改進,為該產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)提供參考。

2、性能

　　杠桿差壓式鐘形浮子疏水閥(圖1)吸收了差壓式和杠桿式鐘形浮子疏水閥的優(yōu)點,使結(jié)構(gòu)更加完善,性能更加優(yōu)良。具有排量大,體積小,可以制成高壓疏水閥,且耐水擊等優(yōu)點。

2.1、結(jié)構(gòu)

　　杠桿差壓式鐘形浮子疏水閥主要由閥體、閥蓋、主閥、副閥、杠桿、吊桿、鐘罩、過濾網(wǎng)和調(diào)位環(huán)等組成。疏水閥的鐘形浮子通過杠桿拉動其上的副閥,杠桿的右端用銷軸與吊桿鉸鏈連接,吊桿的上端用銷釘連接在調(diào)位環(huán)上,松開調(diào)位環(huán)左邊螺釘可調(diào)節(jié)浮子在閥體內(nèi)的中心位置。

2.2、工作原理

(1)關(guān)閉狀態(tài)

　　開始運行時,鐘形浮子、主閥和杠桿等零件的重力使其繞杠桿支點轉(zhuǎn)動。將閥開啟,冷空氣和凝結(jié)水向出口排出,然后從入口進入蒸汽,在鐘形浮子內(nèi)形成蒸汽腔,浮子上浮,從而關(guān)閉主副閥座孔,切斷凝結(jié)水排出通道,閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。

(2)轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)

　　浮子內(nèi)的蒸汽一部分凝結(jié)成水,而另一部分從排氣孔逸出。鐘形浮子因所受浮力減小而下沉,通過杠桿的作用,副閥打開副閥座孔,閥門處于小排量排水狀態(tài)。隨著浮子內(nèi)蒸汽不斷凝結(jié)和逸出,浮子和副閥繼續(xù)下沉,直到副閥下端關(guān)閉反密封座孔。此時主閥下端與內(nèi)腔通大氣,而主閥的上端,處在蒸汽壓力的作用下,使主閥開始下沉,直到主閥下沉打開主閥座孔,凝結(jié)水通過座孔排出,閥門處于大排量排水狀態(tài)。

(3)轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)

　　蒸汽管道內(nèi)凝結(jié)水逐漸減少,接近排盡時蒸汽進入鐘形浮子內(nèi),浮子的空間被蒸汽占據(jù),使鐘形浮子因浮力增大而上升,副閥關(guān)閉座孔,主閥下端壓力升高,主、副閥同時上移,關(guān)閉主閥座孔,閥門轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)。

2.3、分析

　　使用杠桿差壓活塞先導(dǎo)式鐘形浮子疏水閥時,系統(tǒng)必須持續(xù)有凝結(jié)水產(chǎn)生,否則在蒸汽的長期作用下,水封凝結(jié)水揮發(fā),閥門會自動開啟,所以該閥不宜在過熱蒸汽管網(wǎng)中使用。此外鐘形浮子下降速度取決于浮子內(nèi)氣體逸出的速度,即取決于排氣孔直徑的大小。孔徑大小不但影響排氣快慢,還影響鐘形浮子的動作頻率。在結(jié)構(gòu)上因有杠桿和鉸鏈,故易產(chǎn)生磨損和故障而影響使用壽命。