蒸汽疏水阀堵水原因分析,及解决方法

 

疏水阀正常运行,完全排除系统中的冷凝水可大大加强蒸汽系统的稳定性

一旦蒸汽管道内积水,被高流速的蒸汽带入到下游管道,将导致严重的冲蚀和水锤冲击引发安全事故或设备损坏

最轻微也会造成法兰、管道或者阀门泄漏。设备积水也会引起换热效率差,升温困难;生产效率低,产品质量下降,能源消耗高等问题。

从安全生产和可靠运行角度出发,每个工厂都应了解厂内所有疏水阀的运行状况潜在的问题,采取相应的措施避免疏水阀堵水带来危害

以下将列举造成疏水阀堵水的原因分析。

1、工作压力过高

A选型错误,或者使用场合不对,实际工作压差大于疏水阀最大耐压差。

例如,疏水阀选型阀嘴压差“-5”,却应用在压差超过0.5MPa的工况。  

B、减压阀失灵,导致超压。

例如,疏水阀选型阀嘴压差“-5”,当减压阀超压至0.8MPa时,就会超过疏水阀当初选型的最大耐压差。 

C、设备本身运行压力非常低。

例如,设备压力只有0.1MPa,而疏水阀后又有背压阻力,导致失流。

此种工况,建议直接对空排水不回收,再利用落差重力增加正向压力。或者借助疏水泵。

D、前端压力表损坏,读数偏低,实际压差大于疏水阀最大压差

E、正常磨损后,阀嘴放大,疏水阀的最大耐压差变小

2、疏水阀安装错误

疏水阀流水方向装反了,导致入口蒸汽压力压住阀门关闭

或者浮球式疏水阀需水平安装,却安装在垂直管道上,都会影响疏水阀失效。

对圆盘疏水阀,疏水阀装反会导致不排水

如下图浮球式疏水阀错装

3、内部主要部件损坏

浮球破裂进水,杠杆与浮球脱落,或其它部件的损坏,导致浮球无法浮起,出水阀嘴孔始终处于关闭状态。

对热静力型疏水阀,波纹管元件由于水击损坏,使疏水阀关

如下图浮球损坏

4、疏水阀选型偏小

如果排量选型偏小,将导致疏水能力不足,无法完全排除冷凝水

例如,DN25疏水阀排水能力只有600KG/H,而设备产生的冷凝水量却有1000KG/H。

5、没有冷凝水到达疏水阀前端

A、疏水阀前的过滤器堵塞。

B、疏水阀前的管线上有其它阀门关闭或堵塞。

C、管线或弯头堵塞。

可以断开疏水阀前的法兰,确定冷凝水能顺畅到达疏水阀进口端。

6、没有冷凝水进入到疏水阀腔体内

A、对于有内置过滤网的疏水阀需检查入口端过滤网是否有堵塞,阻碍了冷凝水流进腔体内。

B、疏水阀旁通阀门泄漏,冷凝水直接从旁通排放,只有少量的水从疏水阀排出,造成疏水阀堵水的假象

7、冷凝能进入腔体,但不能排水

疏水阀阀嘴和出水通道被污物杂质堵塞可拆开内部腔体清理杂质,再用高压空气吹通阀嘴孔与出水通道。

8、蒸汽泄漏导致堵水

冷凝水回收管内,如果某处疏水阀大量泄漏。或者打开旁通直排,都会导致回收管内背压升高,影响其它的疏水阀排水不顺畅。

9、负压差,滞流工况

蒸汽疏水阀在正压差下可以排放冷凝水,而压差为零或负压差时,无法排放冷凝水

这种滞流的工况,常见于带有控制系统的换热设备。

当控制阀调节开度过小或接近关闭时,疏水阀两端的压差会发生波动产生压差为零或负压差的失流情况。

导致设备内冷凝水无法排出,影响换热效率。

发生滞流的设备,控制阀频繁、快速启闭带来的热力、水力冲击,也容易导致水锤,造成换热器的损坏

解决方法:

A、在换热器和疏水阀间安装真空

B、工艺允许情况下,增加阀前正向压力或者减少阀后背压。

C、用动力疏水泵代替疏水阀疏水。

10、蒸汽绑造成的疏水阀堵水

蒸汽疏水阀的功能是排除冷凝水的同时阻断蒸汽。

当发生蒸汽堆积在冷凝水和疏水阀之间,并充满疏水阀,疏水阀的第一动作是关闭,以防止蒸汽泄漏

一直到疏水阀内的蒸汽冷凝成水后,疏水阀才会再次打开

锁闭的蒸汽占据了管路无法通过疏水阀导致冷凝水只能在设备内积聚这种现象称为蒸汽绑。

以下三种情况容易产生蒸汽绑:

A、疏水阀的安装位置距离用汽设备出水口较远

B、疏水阀前端有提升管或水平管过长

C、特殊设备:使用虹吸管的设备(如汽锅、滚筒干燥机等)

解决方法:

A、打开旁通阀排泄。或关闭疏水阀前端阀门,至疏水阀内蒸汽冷凝,再重新恢复正常

B、疏水阀尽量靠近设备安装最远不超过1米。

C、使用“维远”带破蒸汽绑结构的疏水阀,及时将管道内锁闭的蒸汽排出

11、空气绑造成的疏水阀堵水

当蒸汽关停后,由于热蒸汽发生冷凝,系统内压力下降,形成真空,空气就会慢慢地被吸到系统中。

当系统再次启动进入疏水阀内的空气将锁闭疏水阀

由于空气具有隔热效应,阻碍热量传递,降低换热效率,还会对设备产生腐蚀因此,空气需从蒸汽系统中及时排出。

决办法:

A、对于排空气能力较弱的疏水阀(例如圆盘式或倒吊桶式),开机时可打开旁通阀排放。

B、建议选用带独立排空装置的疏水阀

C、需排出大量的空气时,建议在合适位置安装自动排空阀。

12、群组疏水造成的堵水

许多设备或一台设备的不同加热段,共用一个疏水阀称作群组疏水。

在烘干机的空气加热器设备,这种现象非常普遍。群组疏水会引起一些设备,或一台设备的某些加热段积水。

由于每个工段的热负荷不完全相等,就会造成冷凝速度和冷凝水量、压降存在有差异,导致积水。

正确的做法是为每个加热段设置一个独立疏水阀。

 

13、串联疏水造成的堵水

许多客户为了防止疏水阀失效泄漏蒸汽,在设备出口串联了两台疏水阀。

串联疏水导致疏水阀堵水的原因:

A、冷凝水在第一个疏水阀出口因压力下降而闪蒸,引起后端疏水阀,因为蒸汽绑锁闭,而导致设备积水

B、两台疏水阀串联时,落在每台疏水阀前后的压差降低。

原本单台小口径的疏水阀即可满足排量要求,串联时由于压差改变,排水能力变小后造成堵水。

14、低温设定值错误

热静力式疏水阀工作原理是依靠温差排水,启动温度设定值远低于饱和蒸汽温度。

一般过冷低于饱和蒸汽温度10~50度排放,如过冷度设定过大,冷凝水将会大量积存。

15、故障切断或隔离

这类疏水阀堵水原因,多数是以下原因

A、新的疏水阀安装完成后,安装人员觉得使疏水阀投运的工作,应由操作人员完成。

而操作人员并未意识到阀门未被启动导致这个疏水点就会一直处于关闭状态

B、疏水阀出现漏汽后,现场人员出于堵漏而关闭这个疏水点,造成堵水

C、生产工艺需要蒸汽增大湿度,例如饲料行业的调质器,在夏天料干时,故意把疏水阀关闭不用。

16、疏水阀种类选错

当蒸汽设备需要快速加热、温度控制严格,而且要求不积存凝结水的工况,这时优先选择过冷度最小的机械型疏水阀。

机械型疏水阀可以排出饱和温度凝结水,最低工作压差0.01Mpa就能排水,一般过冷度为(≤0~5℃)。

而机械式种类中,首选自由浮球或杠杆浮球,次选倒吊桶式。

而热动力式与热静力式疏水阀,不建议用在设备疏水。

17、高中低压冷凝水共用回收管

冷凝水回收的工况,建议将高、中、低不同压力下排出的冷凝水,需分开设计回收管,避免相互串压导致排水不畅。

冷凝水回收管内是汽液共存,如果管道设计偏小,闪蒸汽会导致背压高,造成堵水。

冷凝水一旦形成即刻排除是确保系统达到最高性能的关键因素。

而蒸汽系统中,影响疏水阀堵水的因素非常多,需根据现场情况逐一排除。

维远是专注蒸汽系统20多年的生产厂家,如您在蒸汽系统或阀门维护中,需要我们提供技术支持,可随时与我联系。

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