1、蒸汽工程基本原理什么是蒸汽?蒸汽表Water EvapSteam bar Chfhfghgm3/kg0100419225726761.6731120506220127070.8812134562216327250.6035159671208627570.3157170721204827690.2410184782200027820.17714198845194727920.132Gauge PressureTemp. Volume Dry Sat.Enthalpy in kJ/kg水蒸發蒸汽bar Chfhfghgm3/kg0100419225726761.673112050622012707

2、0.8812134562216327250.6035159671208627570.3157170721204827690.2410184782200027820.17714198845194727920.132表壓 bar溫度飽和干蒸汽比容焓 kJ/kg溫度-壓力關系050100150200250012345678910 11 12 13 14壓力 (bar g)溫度 比容-壓力關系圖00.20.40.60.811.21.41.61.801234567891011121314壓力 (bar g) 比容(m3/kg)干度 濕蒸汽的實際蒸發焓是濕蒸汽的干度(x)和比蒸發焓(hfg)的乘積. 實際

3、焓干度蒸發焓x=對蒸汽的基本要求 蒸汽達到用汽點應該具備以下條件: 正確的壓力和溫度. 不含空氣和其它不凝性氣體. 干凈. 干燥.干凈 在任何蒸汽系統雜質可能來源于以下幾個方面: 由于鍋爐操作不當,而造成從鍋爐水攜帶固體物質. 管道垃圾. 焊渣. 不適當的應用或過多的連接材料. 冠 狀 閥 汽 水 分 離 器 至 用 汽 設 備 疏 水 閥 組 蒸 汽 攜 帶 水 分 蒸 汽 中 攜 帶 水 分 則： 水 錘 減 低 設 備 的 出 力 減 低 蒸 汽 的 含 熱 量， 增 加 蒸 汽 耗 量 污 染 系 統 及 其 設 備 增 加 鍋 爐 的 燃 料濕蒸汽以及它對蒸汽含熱量的影響 水分不包含

4、任何的蒸發焓. 實例 蒸汽壓力為 7 bar g,含 5%的水分,即蒸汽干度為 x = 0.95. 則濕蒸汽可供的蒸發焓為 = 0.95 x hfg.= 0.95 x 2 047.7 kJ / kg= 1 945.3 kJ / kg何 處 安 裝 汽 水 分 離 器? 流流 向向 汽汽 水水 分分 離離 器器1. 鍋鍋 爐爐 出出 口口2. 用用 汽汽 設設 備備 的的 進進 口口3. 減減 壓壓 閥閥 和和 流流 量量 計計 的的 進進 口口Air FilmProduct傳熱的熱阻Water FilmMetal Heating SurfaceCondensate Film蒸汽溫度產品溫度 蒸

5、 汽 疏 水 閥斯派莎克工程（中國）有限公司 基礎培訓課程斯派莎克蒸汽疏水閥 為 什 么 需 要 疏 水 閥 從從 蒸蒸 汽汽 系系 統統 中中 有有 效效 排排 除除 冷冷 凝凝 水水 排排 除除 空空 氣氣 及及 不不 凝凝 性性 氣氣 體體 增增 加加 系系 統統 的的 熱熱 效效 率率 增增 強強 系系 統統 的的 可可 靠靠 性性蒸 汽 疏 水 閥 的 主 要 種 類1、 熱熱 靜靜 力力 型型這這 種種 疏疏 水水 閥閥 是是 利利 用用 蒸蒸 汽汽 和和 冷冷 凝凝 水水 之之 間間 的的 溫溫 度度 差差 來來 操操 作作 疏疏 水水 閥閥 的的 感感 溫溫 元元 件件 而而

6、控控 制制 閥閥 門門 的的 開開 關。關。 冷冷 凝凝 水水 排排 放放 前前 必必 須須 被被 冷冷 卻卻 至至 飽飽 和和 溫溫 度度 以以 下。下。2、 機機 械械 型型此此 類類 疏疏 水水 閥閥 以以 機機 械械 方方 式式 工工 作，作， 主主 要要 感感 應應 蒸蒸 汽汽 和和 冷冷 凝凝 水水 之之 間間 密密 度度 的的 不不 同，同， 利利 用用“ 浮浮 球球” 和和“ 浮浮 筒筒 ” 來來 操操 作作 疏疏 水水 閥閥 的的 開開 關。關。 此此 類類 疏疏 水水 閥閥 以以 飽飽 和和 溫溫 度度 排排 放放 冷冷 凝凝 水。水。3、 熱熱 動動 力力 型型這這 一一

7、 類類 型型 的的 疏疏 水水 閥閥 是是 根根 據據 冷冷 凝凝 水水 通通 過過 疏疏 水水 閥閥 時時 產產 生生 二二 次次 蒸蒸 汽，汽， 而而 高高 速速 運運 動動 的的 二二 次次 蒸蒸 汽汽 會會 產產 生生 一一 個個 低低 壓壓 區區 的的 簡簡 單單 原原 理理 來來 控控 制制 閥閥 的的 開開 關。關。 此此 閥閥 有有 一一 個個 簡簡 單單 的的 碟碟 片，片， 其其 對對 高高 速速 的的 蒸蒸 汽汽 關關 閉，閉， 而而 對對 冷冷 凝凝 水水 開開 放。放。 固 定 孔 板 疏 水 閥 孔孔 板板 壓 力 平 衡 式 熱 靜 力 疏 水 閥最最 大大 壓壓

8、 力力 為為 30 bar 壓 力 平 衡 式 熱 靜 力 疏 水 閥三 種 不 同 凝 結 水 排 放 溫 度 的 液 囊 可 供 選 擇 防 腐 蝕 的316L 不 銹 鋼 液 囊 無 石 棉 墊 片鍛 鋼 閥 體 和 閥 蓋可 選 內 置 過 濾 網 型 號內 置 防 沖 蝕導 向 擋 板 壓 力 平 衡 囊 壓 力 平 衡 式 熱 靜 力 疏 水 閥 工 作 原 理123起起 機機 時時, 冷冷 空空 氣氣 和和 冷冷 凝凝 水水 進進 入入 疏疏 水水 閥閥, 并并 能能 自自 由由 通通 過過, 此此 時時 密密 封封 囊囊 是是 冷冷 態態 的的, 閥閥 門門 打打 開開.當當

9、冷冷 凝凝 水水 接接 近近 蒸蒸 汽汽 溫溫 度度 時時, 密密 封封 囊囊 被被 加加 熱熱, 填填 充充 液液 蒸蒸 發發, 產產 生生 的的 壓壓 力力 作作 用用 在在 膜膜 片片 上上, 克克 服服 外外 界界 壓壓 力力, 推推 動動 閥閥 芯芯 靠靠 近近 閥閥 座座, 從從 而而 在在 蒸蒸 汽汽 達達 到到 疏疏 水水 閥閥 前前 關關 閉閉 閥閥 門門.冷冷 凝凝 水水 冷冷 卻卻, 密密 封封 囊囊 溫溫 度度 下下 降降, 填填 充充 液液 冷冷 卻卻, 密密 封封 囊囊 內內 的的 壓壓 力力 下下 降降, 閥閥 門門 再再 次次 打打 開開, 冷冷 凝凝 水水 又

10、又 能能 通通 過過.壓 力 平 衡 式 蒸 汽 疏 水 閥 的 特 點 優 點： 體體 積積 小、小、 重重 量量 輕，輕， 安安 裝裝 空空 間間 小，小， 排排 量量 大大 排排 空空 氣氣 性性 能能 好好 抗抗 腐腐 蝕，蝕， 耐耐 水水 錘錘 和和 過過 熱，熱， 不不 為為 冰冰 凍凍 所所 損損 壞壞 根根 據據 工工 作作 壓壓 力力 的的 變變 化化 而而 自自 動動 調調 節。節。 缺 點： 冷冷 凝凝 水水 排排 出出 溫溫 度度 低低 于于 飽飽 和和 溫溫 度，度， 為為 了了 使使 蒸蒸 汽汽 空空 間間 保保 持持 流流 暢暢 必必 須須 在在 疏疏 水水 閥閥

11、 前前 加加 冷冷 卻卻 段。段。80100120140160180200220012345678910 11 12 13 14 壓 力 平 衡 疏 水 閥 工 作 曲 線 壓 力 (bar g) 疏 水 閥 工 作 曲 線飽 和 蒸 汽 曲 線 溫 度(oC) 典 型 應 用 小 型 工 藝設 備蒸 汽 主 管 疏 水 典 型 應 用 伴 熱 線消 毒 器 雙 金 屬 式 蒸 汽 疏 水 閥 最 大 壓 力 45 bar g 雙 金 屬 片加熱 冷冷 熱熱 雙 金 屬 片80100120140160180200220012345678910 11 12 13 14 雙 金 屬 疏 水 閥 的

12、 工 作 曲 線 壓 力 (bar g) 飽 和 蒸 汽 曲 線 疏 水 閥 工 作 曲 線 溫 度(oC) 斯 派 莎 克 雙 金 屬 疏 水 閥 鍛鍛 造造 的的 閥閥 體體 和和 閥閥 蓋蓋 內內 置置 不不 銹銹 鋼鋼 濾濾 網網 閥閥 芯芯 設設 計計 開開 啟啟 迅迅 速速爪爪 型型 雙雙 金金 屬屬 片片 設設 計，計， 保保 證證 疏疏 水水 閥閥 的的 工工 作作 性性 能。能。w起 動 時， 閥 處 于 常 開 位 置w冷 態 的 凝 結 水 和 空 氣 可 迅 速 排 出 工 作 原 理w隨 著 熱 的 凝 結 水 流 過， 雙 金 屬 片 被 加 熱 動 作， 開 始

13、關 閉 閥 門。w熱 的 凝 結 水 不 斷 排 出， 當 其 溫 度 接 近 飽 和 蒸 汽 溫 度 時， 閥 門 完 全 關 閉。w閥 內 的 凝 結 水 將 慢 慢 冷 卻， 雙 金 屬 片 收 縮， 上 游 的 壓 力 將 重 新 開 啟 閥 門。w凝 結 水 被 排 出， 循 環 再 次 開 始。 典 型 應 用 非 關 鍵 伴 熱 線 典 型 應 用 大 型 油 罐 的 溫 度 控 制 浮 球 式 蒸 汽 疏 水 閥最最 大大 工工 作作 壓壓 力力 為為 32 bar. 帶 熱 靜 力 排 空 的 浮 球 疏 水 閥出出進進 水水 位位 上上 升，升， 浮浮 球球 隨隨 之之 上

14、上 升，升， 閥閥 開。開。浮 球 式 蒸 汽 疏 水 閥 不不 銹銹 鋼鋼 浮浮 球球 旋旋 轉轉 的的 閥閥 蓋蓋 可可 適適 合合 不不 同同 方方 向向 的的 安安 裝裝破破 蒸蒸 汽汽 汽汽 鎖鎖 裝裝 置置熱熱 靜靜 力力 排排 空空 裝裝 置置蒸 汽 汽 鎖 的 產 生(i)(ii)(iii) 浮 球 式 蒸 汽 疏 水 閥 的 工 作 過 程起起 機機 階階 段，段， 熱熱 靜靜 力力 排排 空空 裝裝 置置 允允 許許 空空 氣氣 通通 過，過， 其其 它它 時時 間間 高高 溫溫 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 空空 裝裝 置置 關關 閉，閉， 空空 氣氣 無無 法法 通通

15、過。過。冷冷 凝凝 水水 到到 達達 疏疏 水水 閥，閥， 浮浮 球球 升升 起，起， 閥閥 門門 打打 開開。 熱熱 態態 冷冷 凝凝 水水 使使 排排 氣氣 閥閥 關關 閉。閉。 冷冷 凝凝 水水 以以 飽飽 和和 溫溫 度度 排排 出。出。蒸蒸 汽汽 到到 達達 疏疏 水水 閥，閥， 浮浮 球球 下下 沉，沉， 閥閥 門門 關關 閉。閉。破破 蒸蒸 汽汽 汽汽 鎖鎖 裝裝 置置 和和 熱熱 靜靜 力力 排排 空空 閥閥 (C)123浮 球 式 蒸 汽 疏 水 閥 的 特 點優 點：在 飽 和 溫 度 下 連 續 排 放 冷 凝 水， 排 量 大能 適 應 高 低 負 荷 的 變 化， 不

16、 受 壓 力 變 化 的 影 響裝 有 自 動 排 氣 閥 的 型 號， 排 氣 性 能 良 好使 用 內 置 破 蒸 汽 汽 鎖 裝 置 的 型 號， 是 有 蒸 汽 汽 鎖 現 象 應 用 的 唯 一 選 擇。缺 點：在 暴 露 狀 態 下 易 結 冰， 需 要 加 于 保 溫。 浮 球 疏 水 閥 的 應 用浮 球 疏 水 閥 的 典 型 應 用 蒸蒸 汽汽 減減 壓壓 閥閥 浮浮 球球 疏疏 水水 閥閥 組組 過過 程程 設設 備備 過過 程程 介介 質質 浮 球 疏 水 閥 的 應 用： 換 熱 器 應 用 蒸蒸 汽汽 浮浮 球球 疏疏 水水 閥閥 組組管管 殼殼 式式 換換 熱熱

17、器器 氣氣 動動 控控 制制 閥閥 汽汽 水水 分分 離離 器器 截截 止止 閥閥 溫溫 度度 感感 應應 器器倒 吊 桶 蒸 汽 疏 水 閥最 大 壓 力 達 62 bar 倒 吊 桶 疏 水 閥 的 切 面 圖不不 銹銹 鋼鋼 內內 部部 件件 與與 閥閥 蓋蓋 相相 連，連， 簡簡 化化 維維 修。修。 水水 封封 可可 選選 排排 污污 閥閥 型型 號號 螺螺 紋，紋， 套套 焊，焊， 對對 接接 焊焊 或或 法法 蘭蘭 連連 接接 內內 置置 式式 過過 濾濾 網網 倒 吊 桶 疏 水 閥 工 作 原 理排氣孔凝凝 結結 水水 進進 入入 疏疏 水水 閥閥 并并 形形 成成 水水 封

18、。封。 吊吊 桶桶 的的 重重 量量 使使 閥閥 芯芯 打打 開開， 凝凝 結結 水水 排排 出。出。蒸蒸 汽汽 從從 下下 進進 入，入， 吊吊 桶桶 上上 升，升， 帶帶 動動 連連 桿桿 上上 升升 關關 閉閉 疏疏 水水 閥。閥。蒸蒸 汽汽 凝凝 結，結， 一一 部部 分分 蒸蒸 汽汽 則則 由由 排排 氣氣 孔孔 跑跑 出。出。 吊吊 桶桶 的的 重重 量量 拉拉 動動 閥閥 芯，芯， 打打 開開 疏疏 水水 閥。閥。 循循 環環 重重 新新 開開 始。始。吊吊 桶桶 上上 的的 排排 氣氣 孔孔 用用 來來 排排 除除 積積 聚聚 在在 疏疏 水水 閥閥 頂頂 部部 的的 空空 氣

19、。氣。 排排 氣氣 孔孔 的的 排排 氣氣 速速 度度 緩緩 慢，慢， 因因 而而 有有 時時 需需 要要 單單 獨獨 的的 排排 氣氣 閥。閥。 倒 吊 桶 疏 水 閥 的 特 點優優 點：點： 閥閥 體體 結結 實，實， 結結 構構 簡簡 單，單， 可可 耐耐 水水 錘，錘， 具具 有有 很很 長長 的的 使使 用用 壽壽 命命 如如 在在 入入 口口 安安 裝裝 止止 回回 閥閥 可可 使使 用用 于于 過過 熱熱 蒸蒸 汽汽 系系 統統缺缺 點：點： 倒倒 吊吊 桶桶 頂頂 部部 的的 小小 孔孔 能能 緩緩 慢慢 排排 放放 空空 氣。氣。 該該 孔孔 不不 能能 過過 大大 否否

20、則則 在在 正正 常常 工工 作作 情情 況況 下下 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽汽 在在 系系 統統 壓壓 力力 突突 然然 變變 化化 時，時， 容容 易易 失失 去去 水水 封封 而而 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽，汽， 必必 須須 在在 進進 口口 安安 裝裝 止止 回回 閥閥 暴暴 露露 在在 過過 冷冷 的的 環環 境境 中中 會會 凍凍 結結 損損 壞，壞， 必必 須須 加加 以以 保保 溫溫 在在 小小 負負 載載 情情 況況 下，下， 泄泄 漏漏 蒸蒸 汽汽典 型 應 用輪輪 胎胎 壓壓 機機和和 硫硫 化化 機機 低低 位位 疏疏 水水 止止 回回 閥閥 水水 槽槽 熱 動 力 蒸 汽 疏

21、 水 閥 最最 大大 壓壓 力力 為為 120 Bar 熱 動 力 蒸 汽 疏 水 閥 隔 熱 罩 防 氣 鎖 碟 片 螺 紋， 法 蘭， 焊 接 連 接 可 選 排 污 閥 硬 質 不 銹 鋼 碟 片 三 孔 冷 凝 水 出 口 內 置 不 銹 鋼 過 濾 器 涂 鎳 表 面起 動 時， 進 口 壓 力 將 碟 片 頂 起冷 態 的 凝 結 水 及 空 氣 迅 速 排 出 熱 動 力 疏 水 閥 工 作 原 理熱 的 凝 結 水 流 過 疏 水 閥 時 產 生 二 次 蒸 汽高 速 的 二 次 蒸 汽 在 碟 片 下 形 成 低 壓， 將 碟 片 拉 動 向 下同 時， 二 次 蒸 汽 進

22、入 碟 片 上 方 的 空 間， 迫 使 碟 片 向 下 動 作碟 片 將 疏 水 閥 關 閉碟 片 上 方 的 壓 力 作 用 在 碟 片 上隨 著 二 次 蒸 汽 冷 凝， 碟 片 將 再 次 被 進 口 壓 力 頂 起循 環 開 始 熱 動 力 型 蒸 汽 疏 水 閥 的 特 點優 點：閥 本 體 結 構 結 實、 簡 單、 重 量 輕， 使 用 壽 命 長， 安 裝 費 用 低。操 作 壓 力 范 圍 大， 不 需 因 壓 力 的 變 化 而 調 整 或 更 換 閥 口 尺 寸。抗 水 錘、 振 動、 腐 蝕， 本 體 不 為 冷 凍 破 壞， 可 適 用 于 過 熱 蒸 汽， 可 在

23、 任 何 方 位 上 操 作。唯 一 的 活 動 部 件 不 銹 鋼 碟 片， 保 證 操 作 可 靠， 減 少 維 修， 同 時 該 碟 片可 具 止 回 閥 作 用。附 有 空 氣 排 除 的 碟 片， 可 防 止 空 氣 阻 塞。該 疏 水 閥 在 開 關 時 發 出“ 喀 嚓”聲，可 幫 助 判 斷 疏 水 閥 是 否 正 常 工 作。缺 點：過 低 的 進 口 壓 力 和 過 高 的 背 壓 均 使 疏 水 閥 無 法 工 作。不 含 防 氣 鎖 碟 片的 型 號， 在 起 機 時 易 發 生 氣 阻。暴 露 在 低 溫 環 境 中， 會 造 成 閥 開 關 頻 繁， 降 低 壽 命

24、， 必 須 加 隔 熱 罩。 熱 動 力 蒸 汽 疏 水 閥 的 典 型 應 用 典 型 應 用 壓壓 燙燙 機機 的的 疏疏 水水蒸 汽 疏 水 閥 的 排 水 溫 度 飽飽 和和 蒸蒸 汽汽 曲曲 線線FT& IBTDBPSM 液液 體體 膨膨 脹脹 型型 設設 定定 在在 60C0100 溫溫 度度 壓壓 力力 選 擇 合 適 的 疏 水 閥 (1) 應 用 系 統 壓 力 背 壓 溫 度 壓 差 最 大 負 荷 最 小 負 荷 安 全 系 數 選 擇 合 適 的 疏 水 閥 (2) 閥 后 是 否 提 升 溫 度 控 制 設 備 型 號 材 質 / 連 接 方 式 是 否 回

25、收 凝 結 水 冰 凍 振 動 排 空 氣 的 需 要 蒸 汽 疏 水 閥 選 型 表: 干 飽 和 蒸 汽 外外 流流 加加 熱熱 器器 底底 部部 盤盤 管管 主主 管管 疏疏 水水 換換 熱熱 器器 夾夾 層層 鍋鍋 空空 氣氣 加加 熱熱 組組 閃閃 蒸蒸 罐罐 設設 備備 伴伴 熱熱 非非 關關 鍵鍵 防防 凍凍 結結 關關 鍵鍵 伴伴 熱熱 伴伴 熱熱 線線 和和 夾夾 套套 管管 盤盤 管管 輻輻 射射AHU 加加 熱熱 器器 組組 換換 熱熱 器器 輻輻 射射 板板TD(BP)FT(IB+AV)BP(TD)BP(SM)TD(BP)BP(FT)BPFT(IB+AV)FT(BP)B

26、P(SM) 空空 間間 加加 熱熱 儲儲 槽槽FT(IB+AV) 滾滾 筒筒 疏 水 閥 選 型 表: 過 熱 蒸 汽 主主 管管 疏疏 水水FT(IB+AV)TD(SM) 換換 熱熱 器器 夾夾 層層 鍋鍋 空空 氣氣 加加 熱熱 器器 疏 水 閥 口 徑 選 型 實 例 應應 用：用： 帶帶 溫溫 度度 控控 制制 的的 換換 熱熱 器器 疏疏 水水 閥閥 類類 型：型： 浮浮 球球 式式 帶帶 排排 空空 氣氣 閥閥 閥閥 體體 材材 質：質： SG Iron 最最 大大 系系 統統 壓壓 力：力： 10 bar g(飽飽 和和) 正正 常常 系系 統統 壓壓 力：力： 5 bar g( 飽飽 和和) 冷冷 凝凝 水水 管管 道道 壓壓 力：力： 1 bar g最最 大大 壓壓 差：差： 8 bar g 最最 小小 壓壓 差：差： 3 bar g 疏疏 水水 閥閥 后后 提提 升：升： 10 m 計計 算算 最最 大大 運運 行行 負負 載：載： 220 kg/h 安安 全全 系系 數：數： 2 最 大 負 載 450 kg/h 最 大 壓 差 8 bar 選 型 結 果 1”FT14-10 TV 浮 球 疏 水 閥