1、概述

　　蒸汽疏水閥是一種能夠及時排除凝結水,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備或蒸汽管網上,自動排除用熱設備不斷產生的凝結水。如果疏水閥失效或性能不好以及使用不當,將造成蒸汽系統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,按其結構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式鐘形浮子疏水閥的工作原理和主要參數的計算,該閥是對普通鐘形浮子疏水閥排量小的一種有效改進,為該產品的設計與開發提供參考。

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點,使結構更加完善,性能更加優良。具有排量大,體積小,可以制成高壓疏水閥,且耐水擊等優點。

2.1、結構

　　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、過濾網和調位環等組成。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位環上,松開調位環左邊螺釘可調節浮子在閥體內的中心位置。

2.2、工作原理

(1)關閉狀態

　　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動。將閥開啟,冷空氣和凝結水向出口排出,然后從入口進入蒸汽,在鐘形浮子內形成蒸汽腔,浮子上浮,從而關閉主副閥座孔,切斷凝結水排出通道,閥門處于關閉狀態。

(2)轉入開啟狀態

　　浮子內的蒸汽一部分凝結成水,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。隨著浮子內蒸汽不斷凝結和逸出,浮子和副閥繼續下沉,直到副閥下端關閉反密封座孔。此時主閥下端與內腔通大氣,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,凝結水通過座孔排出,閥門處于大排量排水狀態。

(3)轉入關閉狀態

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

2.3、分析

　　使用杠桿差壓活塞先導式鐘形浮子疏水閥時,系統必須持續有凝結水產生,否則在蒸汽的長期作用下,水封凝結水揮發,閥門會自動開啟,所以該閥不宜在過熱蒸汽管網中使用。此外鐘形浮子下降速度取決于浮子內氣體逸出的速度,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。在結構上因有杠桿和鉸鏈,故易產生磨損和故障而影響使用壽命。