蒸汽疏水阀选型 - 工艺设备

本教程提供一系列不同工艺设备的疏水阀选型表和选型建议，包括蒸煮锅、蒸馏釜、蒸煮器、铜锅、再沸器、蒸发器和硫化罐等。

A - 最佳选择，B - 可接受的替代方案，1（并联排气阀），2（带 1 m 冷却管段），6（防气锁阀片）。

固定式蒸煮锅

工艺蒸煮锅广泛应用于许多行业，用于加热各种物料，几乎总是需要尽可能快地加热内容物。在这方面，它们与食堂蒸煮锅不同。蒸汽压力通常较高，有效排除空气和冷凝水至关重要。

固定式生产蒸煮锅上安装的疏水阀必须非常快速地排放冷凝水和空气，并且必须处理启动和运行工况之间变化很大的冷凝水负荷。

浮球热静力疏水阀是理想选择。如果在蒸汽入口对面位置安装排气阀，夹套启动会更快。通常为此预留了安装位置。

图 11.9.1 显示了紧靠排水点安装的浮球热静力疏水阀。热动力式疏水阀可以作为有用的替代方案，特别是在出口接近地面的情况下，但可能需要在热动力式疏水阀旁通管上安装排气阀以获得最大产能。

平衡压力热静力疏水阀也可用于小型蒸煮锅，但必须安装在未保温的冷却管段上。

图 11.9.2 显示了当疏水阀无法安装在锅底下方时的布置，冷凝水通过内部固定虹吸管经带蒸汽锁释放装置的浮球热静力疏水阀排出。

倾倒式工艺蒸煮锅

所有倾倒式夹套锅（图 11.9.2）的一个特点是，无论疏水阀安装得多么靠近蒸煮锅，蒸汽锁状态总是存在的。原因是冷凝水必须通过从夹套底部到出口耳轴的上升管。这段上升通道充满蒸汽，导致疏水阀保持关闭状态，从而阻碍冷凝水排出，除非采取适当的预防措施。疏水阀必须具有蒸汽锁释放功能。如果蒸汽从顶部进入夹套，在夹套上额外安装排气阀可改善启动时间。​

蒸馏釜

蒸馏釜通常是大型容器，将产品放入其中，使用相对较低压力的蒸汽进行加工或蒸煮。

一个例子是罐头蒸馏釜，将密封的食品罐放入其中。然后用蒸汽加热或蒸煮罐内的内容物。关闭舱门后，必须确保所有空气和冷凝水被排出并被干燥饱和蒸汽取代。浮球热静力疏水阀（带内置排气阀）是理想选择，特别是由于其能够在相对较低的压力下通过大量冷凝水。

在如此大的蒸汽空间内，排气可能是个问题。如果所有空气未被排除，工艺温度将下降，导致产品变质。如果蒸汽入口在底部，在顶部安装平衡压力排气阀。如果蒸汽从顶部进入，在底部附近增加额外的排气阀（图 11.9.3）。

工业高压灭菌器

图 11.9.4 显示了一种使用自力式温度控制器作为大容量排气阀来排放大型高压灭菌器的替代方法。如果存在冷却循环，疏水阀和排气阀必须配置适当的阀门和旁通管。

蒸煮器

热量由蒸汽夹套提供，启动时夹套内充满空气。蒸汽入口位置可以不同，位于夹套底部、中部或顶部。前两种情况需要在夹套顶部安装平衡压力排气阀（图 11.9.5），但对于”顶部”入口，在靠近底部的位置安装排气阀。在所有情况下，使用浮球热静力疏水阀排放夹套冷凝水，如图所示。热动力式疏水阀是可能的替代方案，但通常需要额外的排气装置。当搅拌桨加热时，使用带蒸汽锁释放装置的浮球热静力疏水阀排放其冷凝水。

热台和热板

热台和热板广泛应用于许多行业，工况可能多变，但一个典型的应用是瓦楞机的最终干燥段（图 11.9.6）。由于纸板厚度的变化，热板或蒸汽箱可能具有不同的压力和冷凝水负荷。浮球热静力疏水阀和平衡压力疏水阀都适用于此应用，而热动力式疏水阀也是一个有用的替代方案。

通常，不应从热台一端供汽而在另一端排水，因为任何一段的冷凝水（和空气）必须通过每个后续段才能到达疏水阀。这将导致更长的加热时间，末端段的温度也会降低。改进的方法是单独供汽和排水每一段。图 11.9.6 显示了平衡压力热静力疏水阀和过滤器，通常适用于这些热台。

酿造铜锅

酿造铜锅是需要特殊考虑的专用蒸发器。蒸汽通常从铜锅下方供应，加热器的高需求量可能在锅炉房产生峰值负荷，并可能引起汽水共腾，因此在靠近铜锅的管路上安装汽水分离器可确保获得干燥蒸汽。

底部盘管最好使用紧靠出口安装的浮球热静力疏水阀排放冷凝水。加热器必须能够实现最大可能的传热量，并具有平稳的输出以在铜锅中产生持续的湍流。这需要能够连续排放的高容量疏水阀，能够处理较重的启动负荷以及较轻的运行负荷。浮球热静力疏水阀非常适合此任务。

排气极为重要。如果加热器的设计意味着所有空气都通过冷凝水出口排出，额外的排气能力将是有利的。使用安装在疏水阀旁通管上的平衡压力排气阀将在启动时最大限度地实现系统排气（图 11.9.7）。

有时，加热器的固有设计会导致空气聚集在其他某个位置，在这种情况下需要单独的排气装置。

蒸发器、加热室和再沸器

蒸发器的设计和用途差异很大，但本质上都包含某种形式的换热器来加热工艺流体。蒸汽加热器通常是图 11.9.8 所示的卧式管束型。

也使用立式管束，通常排列在加热室或管篮中，蒸汽在管外流动。加热室可位于蒸发器壳体内部，也可使用外部加热器或再沸器。在所有这些情况下，考虑因素类似。

启动时的冷凝速率可能高于沸腾时，但良好的传热速率在任何时候都至关重要。疏水阀必须在重负荷或轻负荷下同样良好地运行，并且必须能自由排出空气。

浮球热静力疏水阀是最佳选择，应安装在靠近冷凝水排水点的位置。如果无法做到，使用带蒸汽锁释放装置的浮球热静力疏水阀，必要时加上外部旁通排气阀。

当蒸汽压力非常高或存在极端水锤时，倒吊桶疏水阀是替代方案。这种布置始终需要旁通排气阀。

对于某些加热器，可通过增加排气装置来改善输出。多级蒸发器的排水和排气可能较为复杂，因为一个或多个级可能在真空条件下运行，必须使用自动泵-疏水阀进行特殊安排。冷凝水也可能具有腐蚀性。关于此类设备的排水，请务必咨询专家意见。

硫化罐

腔室的冷凝水可能呈酸性，对某些疏水阀具有腐蚀性。浮球热静力疏水阀仍是最佳选择，或使用并联安装单独排气阀的倒吊桶疏水阀。无论选择哪种，都应采用不锈钢结构以提供抗腐蚀能力。由于污染，冷凝水必须排至废水。服务腔室的疏水阀组需要定期清洁。

蒸汽从腔室一端进入，因此有必要在腔室另一端的高处以及疏水阀内部（或周围）安装排气阀。夹套的排水和排气更为简单。应使用浮球热静力疏水阀，并在尽可能远离蒸汽入口的位置安装额外的排气阀。