羅應(yīng)東

摘要：本文主要闡述了關(guān)于無(wú)疏水閥的節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：蒸汽系統(tǒng) 疏水閥

蒸汽系統(tǒng)一定有疏水閥，幾乎每個(gè)人都是這么想的，現(xiàn)實(shí)情況也幾乎都是這樣，似乎離開疏水閥，就夠不成蒸汽系統(tǒng)。于是即使疏水閥有種種不足，人們也能坦然接受。能不能找出一種既能提高蒸汽系統(tǒng)的熱效率，又能解決疏水閥的不足呢？筆者認(rèn)為采用無(wú)疏水閥的蒸汽系統(tǒng)是可以的，以下的分析和在實(shí)踐中的案例，就足能證明。

一 、疏水閥的先天不足之處

疏水閥是供熱系統(tǒng)必不可少的重要部件， 因其具有阻汽排水功能而被人們稱之為“節(jié)能閥”。但隨著人們對(duì)其認(rèn)識(shí)的加深，其負(fù)面影響也日漸暴露出來(lái)：

處在惡劣條件下工作、動(dòng)作頻繁，閥的密封面容易磨損而致漏汽；

疏水閥在高速排出凝結(jié)水時(shí)會(huì)卷帶新蒸汽一同排向后級(jí)，造成新蒸汽泄漏；

閥孔小易堵塞，用熱設(shè)備出現(xiàn)疏水不暢時(shí)，操作人員必開旁通閥排水，使蒸汽直通排向后級(jí)，嚴(yán)重時(shí)疏水閥直通漏汽或旁閥通跑汽可達(dá)50～60%；

在線檢查不易，管理困難，有效壽命短和維修工作量大等。

這些負(fù)面影響極具破壞性，一旦管理不善，不僅使蒸汽泄漏于系統(tǒng)外，造成能源浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使已經(jīng)閉合的系統(tǒng)重新成為開式系統(tǒng)。于是，人們不得不繼續(xù)探索，采用新材料、新工藝，對(duì)疏水閥進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，以適應(yīng)系統(tǒng)節(jié)能的要求，但至今收效甚微。

二、蒸汽系統(tǒng)無(wú)疏水閥的理論依據(jù)

既然疏水閥有如此多的負(fù)面影響，系統(tǒng)的構(gòu)成也還有待完善，系統(tǒng)熱效率的高低又直接與管理水平相關(guān)，那么，能否另辟途徑，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究出發(fā)，來(lái)解決現(xiàn)行系統(tǒng)存在的問題呢？

設(shè)想有一種全新的供熱系統(tǒng)，能降低對(duì)系統(tǒng)管理的要求，以適應(yīng)當(dāng)前國(guó)情；取消系統(tǒng)使用的疏水閥，不僅解決了疏水閥的泄漏問題，也免除了原來(lái)存在的維修工作；系統(tǒng)完善閉合，凝結(jié)水和顯熱全部有效回收。在不考慮鍋爐和管網(wǎng)熱效率的情況下，使系統(tǒng)熱效率達(dá)到理想狀態(tài)。在這一研究思路的指導(dǎo)下，我們首先提出了全新的無(wú)疏水閥的、不等壓高效蒸汽供熱系統(tǒng)構(gòu)成理論。

其構(gòu)成原理如下：

1. 準(zhǔn)均壓原理

2. 集中疏水原理

3. 凝結(jié)水單一液相流動(dòng)原理

4. 靜壓輸送原理

根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成原理，多壓力等級(jí)的用熱設(shè)備，蒸汽在其內(nèi)完成正常的冷凝放熱，產(chǎn)生的凝結(jié)水通過具有均壓功能的專用設(shè)備后，共網(wǎng)進(jìn)入凝結(jié)水管道流向一個(gè)設(shè)定壓力相對(duì)更低的空間。

由于實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)均壓狀態(tài)下的汽水自動(dòng)分離，供入用熱設(shè)備蒸汽的潛熱不全部向被加熱介質(zhì)釋放，就不可能進(jìn)入凝結(jié)水環(huán)境中，從而為蒸汽潛熱100%的有效利用創(chuàng)造了條件。

由于疏水閥已不存在，凝結(jié)水不再被節(jié)流產(chǎn)生閃蒸汽，凝結(jié)水將擁有足夠的靜壓推動(dòng)自己返回?zé)嵩?，從而為系統(tǒng)取消動(dòng)力機(jī)械和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完善的閉合創(chuàng)造了條件。

由于實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的完善閉合，凝結(jié)水和顯熱全部有效回收，作為工質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。

采用無(wú)疏水閥不等壓蒸汽供熱系統(tǒng)，取消傳統(tǒng)的疏水閥（或切斷閥、節(jié)流孔板等）的原理圖如下所示：

三、實(shí)際工藝流程圖及系統(tǒng)簡(jiǎn)介

由工藝流程圖可知，本發(fā)明專利是蒸汽供熱系統(tǒng)的一種系統(tǒng)構(gòu)成方法。新增加的壓力均衡器、定壓裝置和調(diào)節(jié)裝置等作為輔助專用設(shè)備，都是為新系統(tǒng)的構(gòu)成而服務(wù)的。其工作流程如下：

鍋爐生產(chǎn)的蒸汽經(jīng)分汽缸、輸汽管網(wǎng)B送入各用熱設(shè)備C，在其內(nèi)完成熱交換，所產(chǎn)生的凝結(jié)水通過壓力均衡器D的阻汽排水和均壓后進(jìn)入定壓裝置F，由于定壓裝置F的定壓作用，使之前共網(wǎng)的凝結(jié)水管道E內(nèi)壓力略低于系統(tǒng)壓力，且處于準(zhǔn)均壓（即壓力基本相等）狀態(tài)，再進(jìn)入調(diào)節(jié)裝置G，由于壓力均衡器D和調(diào)節(jié)裝置G內(nèi)的調(diào)節(jié)閥流通口徑足夠大，沒有疏水閥節(jié)流降壓的問題存在，因而凝結(jié)水能夠憑借自身?yè)碛械膲毫Ψ祷爻跗骰蜍浰銱。由此，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的閉合。

設(shè)備特點(diǎn)介紹：

1、壓力均衡器

該設(shè)備是專為不等壓蒸汽供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。以硫化機(jī)疏水閥和技改后使用的壓力均衡器為例作比較，兩者流通孔之比為6∶25（mm）后者最大流通面積是疏水閥的17倍多。因此，使用壓力均衡器后膨化塔內(nèi)積水的可能性幾乎沒有，從而保證了硫化機(jī)的工藝加熱處于最佳工作狀態(tài)，避免了因疏水閥通徑小，容易被雜物堵塞可能性。壓力均衡器還具有自動(dòng)節(jié)流降壓適應(yīng)系統(tǒng)壓力關(guān)系，擁有讓不同用汽壓力設(shè)備順利共網(wǎng)的功能，并能適應(yīng)高背壓工作條件的要求。由于使用壓力均衡器后消除了疏水閥的各項(xiàng)負(fù)面影響，為系統(tǒng)完善閉合和集中疏水創(chuàng)造了條件。

根據(jù)用戶要求，在不能影響生產(chǎn)的情況下，新增的壓力均衡器可以與原疏水閥并聯(lián)安裝。當(dāng)調(diào)試投運(yùn)完成后，疏水閥前后的閥門被關(guān)閉，可視為被旁路取消。其是否拆除，由企業(yè)自主決定。與疏水閥的功能比較見下表。

2、定壓裝置

顧名思義，可以起到為系統(tǒng)定壓的作用。以車間單元系統(tǒng)為例，假定某車間有若干設(shè)備用汽壓力都不相等，其最低工作壓力為0.35MPa。為此，定壓裝置則設(shè)計(jì)定壓在0.25～0.30MPa。以保證車間內(nèi)所有用熱設(shè)備的凝結(jié)水，都能夠順利流向壓力相對(duì)較低的定壓裝置而不會(huì)相互干擾。定壓裝置處的壓力由專用穩(wěn)壓閥人為調(diào)定。

3、調(diào)節(jié)裝置

該裝置內(nèi)設(shè)置有大口徑精密調(diào)節(jié)閥，是杜絕新蒸汽泄漏的忠實(shí)守護(hù)神。裝置內(nèi)部設(shè)計(jì)

有感知水位元件，無(wú)凝結(jié)水時(shí)，調(diào)節(jié)閥將可靠關(guān)閉。而在正常工作時(shí)，調(diào)節(jié)閥在水位感知元件的控制下，變成了一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的通道，凝結(jié)水憑借自身?yè)碛械膲毫Ψ祷爻跗骰蜍浰?，而不再需要任何?dòng)力機(jī)械，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的閉合，系統(tǒng)漏汽率為零，由疏水閥造成的泄漏全部被挽回。

由此，采用新的無(wú)疏水閥高效蒸汽供熱系統(tǒng)，就具有了下述技術(shù)特征：

（1）系統(tǒng)完善閉合，不再使用疏水閥，工藝加熱處于最佳工作狀態(tài)；

（2）蒸汽攜帶的潛熱，除不可避免的表面散熱損失外，全部向被加熱介質(zhì)釋放；

（3）除破口、閥桿等泄漏外，凝結(jié)水和顯熱全部回收，且不需任何動(dòng)力機(jī)械。

四、實(shí)踐中的案例

1、原重慶輪胎廠內(nèi)胎車間，由于地處全廠最低處，蒸汽管道中的大量凝結(jié)水進(jìn)入內(nèi)胎硫化機(jī)，加之該車間疏水系統(tǒng)存在問題，使硫化機(jī)加熱不穩(wěn)定，欠硫產(chǎn)品達(dá)15%～20%。

系統(tǒng)改造后，不僅節(jié)汽率達(dá)到了41.3%，長(zhǎng)期存在的欠硫問題也得到圓滿解決，產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，氣嘴拉力達(dá)到8kg/cm2，超過部頒5kg/cm2的標(biāo)準(zhǔn)。同樣，采用無(wú)疏水閥技術(shù)后，也會(huì)徹底消除貴公司當(dāng)前存在的硫化溫度嚴(yán)重波動(dòng)的問題。

2、上海雙錢輪胎如皋有限公司，去年成功實(shí)施了一條生產(chǎn)線的改造安裝，投入了運(yùn)行，節(jié)汽率達(dá)到了40%，眼下正在進(jìn)行第二條和第三條生產(chǎn)線的改造。

因此，應(yīng)用無(wú)疏水閥技術(shù)后不僅能夠大幅度節(jié)能，而且還能夠解決系統(tǒng)中諸如模具兜水疏水不暢、溫度達(dá)不到工藝要求和阻礙產(chǎn)能提高等諸多問題。