蒸汽疏水阀选型在苯酐安装节能优化中的使用
上海j9九游阀门厂（团体）有限公司
择要：经过对疏水阀种种型式技能功能特点比拟剖析，联合苯酐一期工程实践利用状况，探究换热器大负荷高压力疏水阀的选用，在二期工程中对数目较大的伴热用疏水阀进一步优化及推销选型以低落能耗。
要害词：节能降耗；疏水阀；背压率；双金属型；倒吊捅型；苯酐安装
近些年随着迷信开展观的落实和循环经济的开展，国度和上海市比以往愈加夸大节能事情的详细落实。上海焦化有限公司是大中型化工企业之一，公司严厉办理，不停细化各个消费安装斲丧的详细目标。推销的蒸汽疏水阀遍及公司各个安装与管廊。撤除项目建立外，2006 年 - 2008 年备件推销量就多达 1694 台，总价一百多万元。为进步动力使用服从．选择更为节能实用的产品，是推销职员的节能事情的重点。
1 概述
公司拥有二套 4 万吨/年苯酐安装，一套已投产 4 年，一套在建，苯酐消费中副产高能级蒸汽，颠末过热和各级减压，蒸汽在安装中不但驱动动力设置装备摆设，还提供换热器热源和供熔盐、苯酐管线伴热。经过对蒸汽的公道使用，国际先辈的苯酐安装为负能耗。公司苯酐安装总体拥有上万米的各种管线，此中各级蒸汽与回凝管线长度凌驾总长度的一半。普遍利用的一个个疏水阀作为蒸汽管网中的一个关键，对苯酐工艺安装的波动运转和节能降耗至关紧张，在精益消费中饰演了紧张脚色。疏水阀的公道选型是精良使用的底子。本文联合本人的本职事情和苯酐一期工程实践利用状况，探究换热器大负荷高压力疏水阀的选用，并对二期工程中数目较大的伴热用疏水阀进一步优化推销选型，以低落能耗。
2 疏水阀的分类与事情原理
疏水阀按事情原理一样平常可分为三品种型：机器型、热静力型、热动力型。另有现在越来越普遍利用的泵式疏水阀。
机器型罕见有浮筒式、倒吊桶式、先导式、杠杆浮球式、自在浮球式，都是使用蒸汽和固结水的密度差。容许的背压高，牢靠、举措距离工夫短。
热静力型罕见有波纹管式、双金属式、金属温调式、可调恒温式，使用蒸汽与金属的温度差，容许的背压中等，较牢靠、举措距离工夫长。
热动力型次要有孔板式、园盘式，使用蒸汽与固结水的热力学特征，容许的背压低，较牢靠、举措距离工夫较长。
3 苯酐安装一期换热器所用疏水阀利用状况与选型
3.1 一期换热器所用疏水阀利用状况
一期苯酐安装自产蒸汽，其蒸汽体系由 6.0MPa 过热蒸汽降至 6.0MPa、2.0MPa、0.6MPa、0.3MPa 饱和蒸汽到各用户利用，各级凝液接纳经闪蒸到下一级管网，逐级减压。由于管网较小，用户之间的利用动摇会有肯定的互相影响。要求每个用户尽大概坚持安稳。安装上有泰半的蒸汽为几个大的用户所利用，此中有汽轮机、各种换热器。因而起首思索确保大用户的蒸汽凝液体系精良，其要害是疏水阀能否精良。现以最大的换热器用户为例剖析其疏水阀的特点与利用。
位号为 ST-E2109a/b 的 2 个并列安置的疏水阀．用于热油加热器的冷凝液疏水。热油加热器出口温度为要害控制目标。该换热设置装备摆设温度控制要求高，必需坚持在加热设置装备摆设中不克不及积蓄固结水，只需有水就得排，最好选择能排饱和水的机器型疏水阀。由于它是有水就排的疏水阀，能实时消弭设置装备摆设中因积水形成的不良结果，敏捷进步和包管设置装备摆设所要求的加热服从。
3.2 热油加热器的冷凝液疏水阀的选择
1) 设计参数
疏水阀的设计参数见《表 1》
| 管道工程直径 DN | 介质 | 冷凝液负荷 | 宁静系数 | 排放量（正常/最大）kg/h | 操纵压力 MPa | 操纵温度 ℃ | 背压 MPa | 最小操纵压力 MPa | 设计压力 MPa | 设计温度 ℃ | 保持端型式 | 毗连法兰尺度 | 法兰密封面型式 | 法兰密封面粗度 | 阀体材质 | 阀芯材质 | 法兰材质 | 查验与实验水压实验 MPa | 安置方法 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 高压冷凝液 | 3360 | 2 | 6720 | 6.0 | 276 | 2.5 | 3.5 | 6.8 | 310 | 法兰 | HG20596 PN10.0 | RF | Ra3.2 | WCB | 不锈钢 | 同阀体 | 15.0 | 立式安置 |
2) 选择疏水阀
如前所述，此处的疏水阀最好选机器型。
● 盘算最高背压率：由于最高背压率为疏水阀在最高事情压力下能正常举措的根本条件，以是要先盘算最高背压。最高背压率=最高背压/操纵压力×100%，由《表 1》盘算出最高背压率为 15%。一样平常机器型疏水阀背压率不小于 80%，都能满意。
● 型式选择：由于设计参数要求其压力品级下的冷凝液负荷量较大，国产的只要某着名品牌可以选到一款先导式。入口产品可选到倒吊桶式和浮球式。但国产设置装备摆设实践寿命达不到国标要求的 8000 小时，故原国产疏水阀一样平常备件推销数目不少。若不实时改换将影响苯酐产品的收率、能耗和运转用度。而且操纵压力、操纵温度较高、背压高、排量大，利用寿命要求高，因而思索接纳入口浮球或倒吊桶疏水器。浮球疏水器的阀孔在下部，倒吊桶的阀孔在上部。倒吊桶式疏水阀能在蒸汽进入倒吊桶内，使桶浮起来，封闭阀孔。固结水进入疏水阀改动桶遭到的浮力，使其下沉，翻开疏水阀孔放出固结水，在蒸汽温度下可以一连排放不凝性气体。且阀座阀头号易磨损处接纳高铬不锈钢研磨而成，增长了耐蚀和耐磨性，利用寿命长。因而在入口浮球式代价与倒吊桶式代价相近时，j9九游思索选择入口倒吊桶疏水阀。
● 型号选择：由倒吊桶疏水阀系列型号《表 2》，依据设计要求的安置方法、最大压差、最大排量选择 400 系列。
| 系列 | 材质 | 安置方法 | 最大压差 MPa | 最大排量 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| 880 | 铸铁 | 程度 | 1.7 | 2000 |
| 814-816 | 铸铁 | 程度 | 1.7 | 9072 |
| 980 | 铸钢 | 程度 | 4.1 | 2000 |
| 400 | 铬钼锻钢 | 垂直安置 | 6.9 | 9072 |
● 400 系列查排量表，模样形状如下，按压差值选斜线，查对排量值切合要求，即为可选的系列，在 413、416、415 三个表中选出 416 为符合系列。
● 验证材质要求，系列内温度压力毗连尺寸的细致选择：按设计要求由《表 3》、《表 4》终极验证选出推销型号为 416 可行。
| 型号 | 受压部件在响应温度下的最大容许压力 MPa | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| -28~343℃ | 371℃ | 399℃ | 427℃ | 454℃ | 482℃ | |
| 413 | 8.27 | 8.27 | 8.27 | 8.27 | 7.24 | 5.38 |
| 415 | 7.58 | 7.58 | 7.58 | 7.58 | 7.45 | 6.65 |
| 416 | 11.72 | 11.72 | 11.72 | 11.44 | 9.31 | 6.83 |
| 型号 | 413 | 415 | 416 |
|---|---|---|---|
| 管道毗连 mm | 15,20,25 | 25,32,40 | 40,50 |
3.3 倒吊桶疏水阀系列 416 型号次要参数见《表 5》
| 管道工程直径 DN | 介质 | 冷凝液负荷 | 宁静系数 | 排放量（正常/最大）kg/h | 操纵压力 MPa | 操纵温度 ℃ | 背压 MPa | 最小操纵压力 MPa | 设计温度 343℃下的最大容许压力 MPa | 查验与实验水压实验 MPa | 安置方法 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 高压冷凝液 | 3360 | 2.38 | 8000 | 6.0 | 276 | 2.55 | 0.12 | 11.7 | 15.0 | 立式安置 |
材质：
阀体：锻钢 ASTM Al82 F22 Class3
内件：304
阀座阀瓣：17-4PH 或 440F
该型号的疏水阀完全满意设计的要求。一期如今利用的便是该型号的产品。现在已利用 5 年，总体利用状况精良。
4 伴热疏水阀二期苯酐的优化选型
苯酐一期安装上利用的伴热疏水阀多，是公司内单套安装利用疏水阀最多的安装。由于苯酐介质熔点高达 130℃，粗制苯酐与精制苯酐工艺都为液态工况操纵，苯酐管线大多为夹套蒸汽伴热。苯酐安装蒸汽冷凝液管几根到十几根并列竖线部署成一个凝液站，安装内多达二十余个凝液站，成为安装的特征。一期工程中利用的是双金属型疏水阀，由于其布局玲珑紧凑，在配管部署上显得非常雅观，占地较小，查找利便。蒸汽接纳 6bar-8bar 饱和蒸汽，凝液接纳进一步使用。这种疏水阀多达 300 余只，管线凝液量均匀 3.0t/h。蒸汽的无效伴热对波动消费非常紧张。而伴热的结果间接与疏水阀的利用结果相干，但伴热管线疏水阀利用情况不停不睬想，伴热管线存水，管道温度提不上去。假如苯酐产生凝结，将招致堵管而惹起停车。业内有统计，由于管线伴热不良形成局部或某一管线堵管而惹起安装停车的比例不低。
剖析其缘故原由，双金属疏水阀的背压率按国标要求 >50%，体系实践的背压率达 80% 以上。一期利用的是国际着名产品，但其背压率不凌驾 60%。国际其他厂的产品广泛背压率在 50~60% 之间。因而双金属疏水阀不合适本安装的实践需求。
二期对这局部伴热疏水阀举行了重新选型，在参考制造厂疏水阀参数与代价后，调解了终极的选型。以下以位号 ST-201 阀为例，阐明选型的历程：
4.1 位号 ST-201 的设计条件
位号 ST-201 的设计条件见《表 6》
| 公称直径 | DN25 |
|---|---|
| 介质 | 高压冷凝液 |
| 地点地位 | 管线，恣意角度安置 |
| 冷凝液负荷 kg/h | 80 |
| 排放量（正常、最大）kg/h | 240 |
| 操纵压力 MPa | 0.6 |
| 操纵温度 ℃ | 164 |
| 背压 MPa | 0.5 |
| 最小压差 MPa | 0.1 |
| 设计压力 MPa | 0.9 |
| 设计温度 ℃ | 200 |
| 毗连端 | 法兰 HG20956 RF 材质同阀体 |
| 材质 | 阀体：WCB ，阀芯：不锈钢 |
4.2 制造厂的方案比拟
选了三个制造厂的方案举行比力，如《表 7》所示：
| 制造厂方案一（国产） | 制造厂方案二（入口） | 制造厂方案三（入口） | |
|---|---|---|---|
| 选型 | 单杠杆浮球 | 热静力膜盒 | 倒吊桶 |
| 背压 | 容许背压率 90% | 容许压差 0.1MPa | 容许压差 0.2MPa |
| 排量 kg/h | 240 | 240 | 370 |
| 代价 元 | 2142 | 1410 | 1235 |
| 安置 | 垂直 | 恣意角度安置 | 恣意角度安置 |
| 毗连口径 | 同设计 | 同设计 | 同设计 |
| 材质 | 同设计 | 内置过滤器及止回阀哈氏合金膜盒，其他同设计 | 同设计 |
从《表 6》、《表 7》可以看出，对背压满意状况较好的是前两个方案，但方案一的代价昂贵，体积也绝对较大。终极在二期工程上j9九游对选型上做了重新调解，将一切双金属片改为膜盒式疏水阀。入口膜盒式疏水阀在形状尺寸上与双金属型相反，能交换，而且具有下列特点，克制了双金属型存在背压低的题目，性价比力好：
- 反响敏捷，特征跟踪饱和曲线
- 高背压不影响功效
- 膜盒抗腐化不受水锤影响
- 不受情况温度和大气影响
- 内置过滤器和止回阀
- 无石棉阀盖垫片（石墨或 GrNi）
详细设置装备摆设为，内置过滤器及止回阀，碳钢阀体，不锈钢主件，哈氏合金膜盒，产品设计寿命 5 年。
对二期工程的节能经济预期为，0.3MPa 的蒸汽代价假定为 90 元/吨，无效接纳蒸汽可增加糜费每月 18 万元，每年增加丧失 216 万元。终极验证有待安装的投产查验。假如利用状况较好，在得当的时分对一期安装伴热管线举行改革，将进一步优化一期的疏水阀设置装备摆设。
5 结论
捉住苯酐安装完成负能耗的蒸汽体系节能重点，经过偏重探究大负荷高压疏水阀的选型历程和少量利用的伴热疏水阀的优化选择，对种种型式疏水阀的比拟，对国产入口同类产品的综合比力，联合一期安装疏水阀的实践运用履历，苯酐二期项目疏水阀选型较一期总体优化，并预期有分明收益。
本文地点：/tech/ssf/356.html
下一篇：蒸汽疏水阀用蜡式热动力元件研讨
上一篇：蒸汽疏水阀选型及蒸汽管道疏水量的盘算
抢手文章
- 本网站努力于提供准确、完备的技能材料，但不包管信息的准确性和完备性，且不合错误因信息的不准确或脱漏招致的任何丧失或侵害承当责任。
- 本站所提供的技能文章，仅供参考，如自利用用本站材料产生偏向，本站概不卖力，亦不负任何执法责任。
- 本站所提供的技能文章，局部内容泉源为网络，作者不知，若有侵权请联系删除。
- 如需技能支持，请致电j9九游技能与贩卖征询>###。