一期換熱器所用疏水閥使用情況
一期苯酐裝置自產(chǎn)蒸汽，其蒸汽系統(tǒng)由 6.0MPa 過(guò)熱蒸汽降至 6.0MPa、2.0MPa、0.6MPa、0.3MPa 飽和蒸汽到各用戶使用，各級(jí)凝液回收經(jīng)閃蒸到下一級(jí)管網(wǎng)，逐級(jí)減壓。由于管網(wǎng)較小，用戶之間的使用波動(dòng)會(huì)有一定的相互影響。要求每個(gè)用戶盡可能保持平穩(wěn)。裝置上有大半的蒸汽為幾個(gè)大的用戶所使用，其中有汽輪機(jī)、各類(lèi)換熱器。因此首先考慮確保大用戶的蒸汽凝液系統(tǒng)良好，其關(guān)鍵是疏水閥是否良好。現(xiàn)以最大的換熱器用戶為例分析其疏水閥的特點(diǎn)與使用。
位號(hào)為 ST-E2109a/b 的 2 個(gè)并列安裝的疏水閥．用于熱油加熱器的冷凝液疏水。熱油加熱器出口溫度為關(guān)鍵控制指標(biāo)。該換熱設(shè)備溫度控制要求高，必須保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水，只要有水就得排，最好選擇能排飽和水的機(jī)械型疏水閥。因?yàn)樗怯兴团诺氖杷y，能及時(shí)消除設(shè)備中因積水造成的不良后果，迅速提高和保證設(shè)備所要求的加熱效率。
熱油加熱器的冷凝液疏水閥的選擇
1) 設(shè)計(jì)參數(shù)
疏水閥的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)《表 1》
| 管道工程直徑 DN | 介質(zhì) | 冷凝液負(fù)荷 | 安全系數(shù) | 排放量（正常/最大）kg/h | 操作壓力 MPa | 操作溫度 ℃ | 背壓 MPa | 最小操作壓力 MPa | 設(shè)計(jì)壓力 MPa | 設(shè)計(jì)溫度 ℃ | 連結(jié)端型式 | 連接法蘭標(biāo)準(zhǔn) | 法蘭密封面型式 | 法蘭密封面粗糙度 | 閥體材質(zhì) | 閥芯材質(zhì) | 法蘭材質(zhì) | 檢驗(yàn)與試驗(yàn)水壓試驗(yàn) MPa | 安裝方式 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 高壓冷凝液 | 3360 | 2 | 6720 | 6.0 | 276 | 2.5 | 3.5 | 6.8 | 310 | 法蘭 | HG20596 PN10.0 | RF | Ra3.2 | WCB | 不銹鋼 | 同閥體 | 15.0 | 立式安裝 |
2) 選擇疏水閥
如前所述，此處的疏水閥最好選機(jī)械型。
● 計(jì)算最高背壓率：因?yàn)樽罡弑硥郝蕿槭杷y在最高工作壓力下能正常動(dòng)作的基本條件，所以要先計(jì)算最高背壓。最高背壓率=最高背壓/操作壓力×100%，由《表 1》計(jì)算出最高背壓率為 15%。一般機(jī)械型疏水閥背壓率不小于 80%，都能滿足。
● 型式選擇：由于設(shè)計(jì)參數(shù)要求其壓力等級(jí)下的冷凝液負(fù)荷量較大，國(guó)產(chǎn)的只有某知名品牌可以選到一款先導(dǎo)式。進(jìn)口產(chǎn)品可選到倒吊桶式和浮球式。但國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)際壽命達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求的 8000 小時(shí)，故原國(guó)產(chǎn)疏水閥日常備件采購(gòu)數(shù)量不少。若不及時(shí)更換將影響苯酐產(chǎn)品的收率、能耗和運(yùn)行費(fèi)用。并且操作壓力、操作溫度較高、背壓高、排量大，使用壽命要求高，因此考慮采用進(jìn)口浮球或倒吊桶疏水器。浮球疏水器的閥孔在下部，倒吊桶的閥孔在上部。倒吊桶式疏水閥能在蒸汽進(jìn)入倒吊桶內(nèi)，使桶浮起來(lái)，關(guān)閉閥孔。凝結(jié)水進(jìn)入疏水閥改變桶受到的浮力，使其下沉，打開(kāi)疏水閥孔放出凝結(jié)水，在蒸汽溫度下可以連續(xù)排放不凝性氣體。且閥座閥頭等易磨損處采用高鉻不銹鋼研磨而成，增加了耐蝕和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)。因此在進(jìn)口浮球式價(jià)格與倒吊桶式價(jià)格相近時(shí)，我們考慮選擇進(jìn)口倒吊桶疏水閥。
● 型號(hào)選擇：由倒吊桶疏水閥系列型號(hào)《表 2》，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的安裝方式、最大壓差、最大排量選擇 400 系列。
| 系列 | 材質(zhì) | 安裝方式 | 最大壓差 MPa | 最大排量 kg/h |
|---|---|---|---|---|
| 880 | 鑄鐵 | 水平 | 1.7 | 2000 |
| 814-816 | 鑄鐵 | 水平 | 1.7 | 9072 |
| 980 | 鑄鋼 | 水平 | 4.1 | 2000 |
| 400 | 鉻鉬鍛鋼 | 垂直安裝 | 6.9 | 9072 |
● 400 系列查排量表，式樣如下，按壓差值選斜線，核對(duì)排量值符合要求，即為可選的系列，在 413、416、415 三個(gè)表中選出 416 為合適系列。
● 驗(yàn)證材質(zhì)要求，系列內(nèi)溫度壓力連接尺寸的詳細(xì)選擇：按設(shè)計(jì)要求由《表 3》、《表 4》最終驗(yàn)證選出采購(gòu)型號(hào)為 416 可行。
| 型號(hào) | 受壓部件在相應(yīng)溫度下的最大允許壓力 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 |
| 型號(hào) | 413 | 415 | 416 |
|---|---|---|---|
| 管道連接 mm | 15,20,25 | 25,32,40 | 40,50 |
3.3 倒吊桶疏水閥系列 416 型號(hào)主要參數(shù)見(jiàn)《表 5》
| 管道工程直徑 DN | 介質(zhì) | 冷凝液負(fù)荷 | 安全系數(shù) | 排放量（正常/最大）kg/h | 操作壓力 MPa | 操作溫度 ℃ | 背壓 MPa | 最小操作壓力 MPa | 設(shè)計(jì)溫度 343℃下的最大允許壓力 MPa | 檢驗(yàn)與試驗(yàn)水壓試驗(yàn) MPa | 安裝方式 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 高壓冷凝液 | 3360 | 2.38 | 8000 | 6.0 | 276 | 2.55 | 0.12 | 11.7 | 15.0 | 立式安裝 |
材質(zhì)：
閥體：鍛鋼 ASTM Al82 F22 Class3
內(nèi)件：304
閥座閥瓣：17-4PH 或 440F
該型號(hào)的疏水閥完全滿足設(shè)計(jì)的要求。一期現(xiàn)在使用的就是該型號(hào)的產(chǎn)品。目前已使用 5 年，總體使用情況良好。
