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体育阀的选型要点

在对英国皇家化学工业公司位于Huddersfield和Grangemouth(英格兰)工业厂的体育阀性能进行长达7年的监测和实验,一级在两家生产商实验室进行的体育阀性能和新鲜蒸汽损失的监测和实验的基础上,英国皇家化学工业公司最终对其《工程设计指导》中有关体育阀选型的内容作了修改。
旧的选型标准存在很多的缺点,最明显的是它未提到被体育设备的类型和体育方法。所选的体育阀经常与实际负荷不相匹配。尤其严重的是,热动力圆盘体育阀(旧选型标准的基础)被人们尤其是车间人员误认为是万能体育阀。
早在1980年,由于工程维护人员抱怨蒸汽主管体育阀寿命过短,Grangemouth工厂开始对体育阀性能进行监测。两年后,Huddersfield工厂也做了同样的监测。
在监测中,首先对体育阀作了调查,了解现有体育阀的种类,并检验选型时的负荷。同时也进行了相关测试。初步结果令人大吃一惊。在对一个车间的415只体育阀所做的检验结果表明,19%的体育阀已实效,63%的负荷选型不匹配。
在对蒸汽主管的132只体育阀所做的检验表明,42%的体育阀已实效。对体育阀寿命的检验也于1980年开始并一直延续至今。表2-1列出了各种体育阀的平均寿命。
为检验各种体育阀的节能效益,人们对两家生产商的实验室中正在使用的体育阀进行了新鲜蒸汽损失测试。测试在实验室状态下进行,即20℃,静止空气。该实验未对体育阀阀体的热损失进行检测。检测中凝结水负荷为常见的10-20公斤/小时(22-44磅/小时)。检测结果汇总在表2-2中。这两个表格所表现出的最有趣的一点是,作为通用的广泛采用的热动力圆盘式体育阀,其节能效果最差,而且与倒吊桶体育阀相比,寿命极短。
在热量要求不高的场合,用热静力体育阀取代热动力圆盘体育阀会提高节能效果,同时保证使用寿命。
这些实验还揭示了机械体育阀(即倒吊桶和浮球体育阀)无论在凝结水负荷大或负荷小的情况下都可以保证蒸汽不含冷凝水,而热静力体育阀在负荷增加的时候容易积聚凝结水。另外,双金属片体育阀动作容易不稳定。
更改后的新《指导》中包括体育阀选型表。
现在的选型推荐:
倒吊桶体育阀:
作为所有工艺负荷和蒸汽主管线体育阀的首选,即所有需要对蒸汽体育的场合。
浮球热静力体育阀:
用于工艺体育,尤其是在控制负荷3.5公斤以下(50psig)的应用场合或空气含量高、安装倒吊桶体育阀有问题的场合。 平衡压力体育阀:
用作不重要的伴热或加热系统。
双金属片热静力体育阀:
用于伴热管线或加热系统低温或防霜工况。该类型的体育阀可以最大限度地利用凝结水中的显热或防止产品过热。其阀体为全体育钢。
热动力圆盘体育阀:
只要在先前经验证明其性能良好时,可作为倒吊桶体育阀的替代产品,在压力为17公斤以下的蒸汽主管和伴热管上有限制地使用,或作为产品替换用于更高的蒸汽压力。因其能源效率低,使用寿命短,不推荐使用(而且,在Huddersfield和Grangemouth工厂不允许使用)。

表2-1.      各种体育阀的平均使用寿命
体育阀类型 高压
4.5mpa(650psig)
中压
1.4mpa(200psig)
低压
0.2mpa(30psig)
热动力圆盘体育阀 10-12个月 12个月 5-7年
浮球热静力体育阀 …… ×1-6个月 9个月-4年
倒吊桶体育阀 18个月 5-7年 12-15年
压力平衡体育阀 …… 6个月 5-7年
双金属片体育阀 ×3-12个月 2-3年 7-10年
×取决于型号      
表2-2.      新鲜蒸汽损失-公斤/小时(磅/小时)
体育阀类型 中压
1.4mpa(200psig)
低压
0.2mpa(30psig)
热动力圆盘体育阀 1.09(2.4) 0.84(1.9)
倒吊桶体育阀 0.44 0.42(0.93)
压力平衡体育阀 未测 0.10(0.22)
双金属片体育阀
半冷却式双金属热静力体育阀

(经英国皇家化学公司设计院允许重印《英国皇家化学公司设计师》1993年1月份特刊)

体育阀选型指南

体育阀一定要选用质量较好的产品,要把有限的资金用在刀刃上。使用优质体育阀所节约能源和提高生产效益的资金比购买该体育阀的投资要高出几十倍。选用质量好的体育阀能给企业带来巨大经济效益。体育阀的使用面广量大,千万不可忽略,各级主管领导都应该高度重视。
选择体育阀要求准确无误地阻汽排水,灵敏度高,能提高蒸汽利用率,不泄漏蒸汽,工作性能可靠,背压率高、使用寿命长、维修方便是首选的条件。
1.在生产工艺的换热设备,烘干室,快速热交换器,蒸馏设备等需要快速升温,不允许存有凝结水的生产加热设备,应该选用机械型体育阀。
机械型体育阀不受工作温度和压力变化的影响,有水即排,过冷度小,加热设备里不存水,能使加热设备达到较佳工作温度。其中自由浮球式蒸汽体育阀的结构最先进,非常灵敏,最小过冷度0°C,能排饱和温度凝结水,无蒸汽泄漏,优点最多,能使加热设备达到较佳工作效率。是生产工艺加热设备较理想的体育阀。
2.在蒸汽管道,伴热管线、小型加热设备,采暖设备,温度要求不高的用汽设备,应该选用热静力型体育阀。
热静力型体育阀过冷度大,排凝结水温度低,可以充分利用高温凝结水的显热,节能效果好。其中膜盒式蒸汽体育阀的结构先进,无需人工调整,非常灵敏,最大过冷度有15℃和30℃的两种膜盒供选型,不怕冻,体积小,任意位置都可安装,在管道上能检修和更换阀芯,节省资金和劳力,使用寿命长,适用范围很广,是热静力型体育阀的精品。
3.在高温高压过热蒸汽管线和设备上,应该选用过热蒸汽专用体育阀。
过热蒸汽体育阀能在高温、高压、小负荷的恶劣工况下分离出过热蒸汽消失时产生的高温凝结水。其中圆盘式蒸汽保温型体育阀利用管道蒸汽对体育阀的主汽室进行保温,结构先进,在没有凝结水的情况下,体育阀紧紧关闭,工作质量高,使用寿命长,是高压过热蒸汽专用体育阀。

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