[发明专利]混合控制型疏水器以及疏水系统

说明书

技术领域

本发明涉及水汽分离技术领域，具体来说，本发明涉及一种混合控制型疏水器以及疏水系统。

背景技术

疏水器也称疏水阀或是水汽分离器(Steam Trap)，它用在蒸汽加热设备或蒸汽输送管网上，是起自动阻汽排水作用的装置。选择合适的疏水器，可使蒸汽加热设备达到最高工作效率。

自从产业革命以来，蒸汽已被广泛地应用在各工业部门，特别在石化、化工、纺织、轻工、电力等行业，都大量地使用蒸汽。及时排除蒸汽系统中的冷凝水、减少蒸汽的泄漏；提高蒸汽使用设备的热效率等问题。得到了各工业部门的普遍重视，蒸汽疏水器就是解决这些问题的主要装置。疏水器的正确设计、安装使用直接影响到蒸汽系统的安全运行和节能工作的好坏。蒸汽中的冷凝水和空气是影响热量交换和管道通过能力的有害物质，排除它们能提高用汽设备的效率，节约蒸汽、降低燃料消耗。

疏水器的品种很多，各有不同的性能。但是归根结底，疏水器要能“识别”蒸汽和冷凝水，才能起到阻汽排水作用。“识别”蒸汽和冷凝水可以基于三个原理：密度差、温度差和相变。于是就可以根据这三个原理制造出三种类型的疏水器：分类为机械型疏水器、热静力型疏水器、热动力型疏水器。

一、机械型疏水器：

机械型疏水器也称浮子型疏水器，是利用冷凝水与蒸汽的密度差，通过冷凝水液位变化，使浮子升降带动阀瓣开启或关闭，达到阻汽排水目的。机械型疏水器的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不存水，能使加热设备达到最佳换热效率。其最大背压率为80％，工作质量高，是生产工艺加热设备的较理想的疏水器。

机械型疏水器又可以分为自由浮球式、自由半浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等。

1.自由浮球式疏水器：

自由浮球式疏水器的结构简单，内部只有一个活动部件-精细研磨的不锈钢空心浮球，其既是浮子又是启闭件，无易损零件，使用寿命较长。

2.自由半浮球式疏水器：

自由半浮球式疏水器只有一个半浮球式的球桶为活动部件，开口朝下。球桶既是启闭件，又是密封件。整个球面都可为密封，使用寿命很长，能抗水锤，没有易损件，故障较少，经久耐用，一般无蒸汽泄漏。其背压率大于80％，能排饱和温度冷凝水，最小过冷度为0℃，加热设备里不存水，能使加热设备达到最佳换热效率。

其中，自由半浮球式疏水器的工作原理可以简要描述如下：

当装置刚启动时，管道内的空气和低温冷凝水经过发射管进入疏水器内，阀内的双金属片排空元件把球桶弹开，阀门开启，空气和低温冷凝水被迅速排出。当蒸汽进入球桶内，球桶产生向上浮力，同时阀内的温度升高，双金属片排空元件收缩，球捅漂向阀口，阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成冷凝水，球桶失去浮力往下沉，阀门开启，冷凝水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内，阀门再关闭，如此间隔和连续工作。

3.杠杆浮球式疏水器：

杠杆浮球式疏水器的基本特点与自由浮球式疏水器类似，其内部结构为浮球连接杠杆带动阀心，随着冷凝水的液位升降进行开关阀门。杠杆浮球式疏水器利用双阀座增加冷凝水排量，体积小、排量大，其最大疏水量可达100吨/小时，是大型加热设备理想的疏水器。

4.倒吊桶式疏水器：

倒吊桶式疏水器内部有一个倒吊桶为液位敏感件，该吊桶开口向下。倒吊桶连接杠杆带动阀心开闭阀门。倒吊桶式疏水器能排空气，不怕水击，抗污性能好。其过冷度小，漏汽率小于3％，最大背压率为75％。但是其连接件比较多，灵敏度不如自由浮球式疏水器。另外，因倒吊桶式疏水器是靠蒸汽向上浮力关闭阀门，当工作压差小于0.1MPA时不适合使用。

其中，倒吊桶式疏水器的工作原理可以简要描述如下：

当装置刚启动时，管道内的空气和低温冷凝水进入疏水器内，倒吊桶靠自身重量下坠。倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门，空气和低温冷凝水被迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内，倒吊桶的蒸汽产生向上浮力，倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭阀门。倒吊桶上开有一小孔，当一部份蒸汽从小孔排出，另一部份蒸汽产生冷凝水时，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，则倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门。如此循环工作，间断排水。

二、热静力型疏水器：

这类疏水器是利用蒸汽和冷凝水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水器的过冷度比较大，一般过冷度为15℃到40℃。它能利用冷凝水中的一部分显热，阀前始终存有高温冷凝水，无蒸汽泄漏，节能效果显著。在蒸汽管道、伴热管线、小型加热设备、采暖设备和温度要求不高的小型加热设备上，属于理想的疏水器。