蒸汽疏水阀是一种自动阀,可以过滤掉冷凝蒸汽和空气等不凝性气体,而不让蒸汽逸出。蒸汽在工业中经常用于加热或用作机械动力,并在这些应用中使用以确保蒸汽不被浪费。
蒸汽疏水阀可以在任何有蒸汽动力系统的地方找到,用于排放冷凝水,即管道中积聚的液体以及其他不可冷凝的气体,以释放管道中的压力并调节管道中的蒸汽流量。
当水蒸发形成气体时会形成蒸汽。为了使汽化过程发生,水分子必须获得足够的能量以使分子之间的键(氢键等)断裂。这种将液体转化为气体的能量称为“潜热”。
基于蒸汽的加热过程使用潜热并将其传递给给定的产品。当功完成时(即蒸汽已经放弃其潜热),蒸汽冷凝并变成冷凝水。换句话说,凝结水不能做蒸汽做的功。因此,如果冷凝水没有尽快去除,无论是在蒸汽输送管道中还是在热交换器中,加热效率都会受到影响。
蒸汽的种类
在使用蒸汽的行业中,两种常见的蒸汽类型是干蒸汽(也称为“饱和蒸汽”)和湿蒸汽。
以水壶烧水为例。首先使用元件加热水。随着水从元素吸收越来越多的热量,它的分子变得更加搅动并开始沸腾。一旦吸收了足够的能量,部分水就会蒸发,这可能意味着分子体积增加了 1600 倍。
有时可以看到喷口冒出雾气。这种雾是一个例子,说明干蒸汽在释放到较冷的大气中时如何通过将其转移到周围空气中而损失一些能量。如果损失的能量足以使分子间键再次开始形成,就可以看到微小的气载液滴。这种液态水(微小水滴)和气态水(蒸汽)的混合物称为湿蒸汽。
手动阀怎么样?
有时人们认为,冷凝水的负荷可以用普通阀门而不是蒸汽疏水阀来调节,只需手动调节阀门开度以匹配产生的冷凝水量。
从理论上讲,这是可能的。然而,实现这一目标所需的条件范围非常有限,以至于在实践中这不是一个现实的解决方案。
这种方法的最大问题是将阀门开度设置为排放固定量的流体意味着无法补偿冷凝水负荷的波动。实际上,给定系统中产生的冷凝水量并不是固定的。就设备而言,启动时的冷凝水负荷与正常运行时不同。产品负载的波动也会导致产生的冷凝水量不同。同样,在蒸汽输送管道的情况下,冷凝水的负荷可能会因室外气温或大雨或大雪而有所不同。
如果设备不能响应冷凝水负荷的波动,本应排放的冷凝水反而会聚集在设备/管道内,加热效率将受到影响。另一方面,当凝结水负荷减少时,会发生蒸汽泄漏,造成蒸汽浪费。
适合工作的正确蒸汽疏水阀
已经开发出各种类型的蒸汽疏水阀机构(工作原理)来自动排放冷凝水和不凝性气体。最广泛使用的机制是那些依赖于温度、比重和压力差异的机制。这些类型的蒸汽疏水阀中的每一种都有其自身的优点和应用。
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