介绍蒸汽疏水阀的类别及原理，对选型、安装进行一些探讨并提出了过热蒸汽管道、湿蒸汽管道的经常疏水量及启动疏水童的计算公式。

关健词 蒸汽疏水阀 疏水量 疏水阀选型

1前言

蒸汽疏水阀是一种能自动从蒸汽管道和蒸汽用汽设备中排除凝结水和其他不凝结气体，并阻止蒸汽泄漏的阀门。它能保证各种加热工艺设备及管线所需要温度和热量并使之正常工作。蒸汽疏水阀动作正常与否，影响着蒸汽使用设备的性能、效率和寿命。据测算供热系统节能改造中，更新性能优良的蒸汽疏水阀其费用仅占系统改造总投资的7.5%，而节约能源量可占系统总节能量的30%。

以下对疏水阀的选型、安装方式及蒸汽疏水量的计算进行一些探讨。

2蒸汽疏水阀的类别及原理

疏水阀按动作原理分类主要有 浮球型疏水阀、热静力型疏水阀、热动力型疏水阀、倒置桶型疏水阀等。

2.1浮球型疏水阀

浮球型疏水阀包括一个浮球和波纹管元件。自由浮球式疏水阀是利用阿基米德浮力原理，使浮球随体腔内液面的升降而升降，从而打开或关闭阀座排水孔形成排水阻汽动作。浮球型疏水阀对排放容量和工作压力广泛适应，但不推荐用于有可能发生水锤的系统中。

这类阀的特点是 适用于大排量，体积较大 使用时若超出蒸汽疏水阀的设计压力，阀门则不能打开 在寒冷地区，为了防止蒸汽疏水阀内部的凝结水冻结，必须进行保温。

浮球型疏水阀的故障主要是关闭故障，浮球可能损坏或下沉，不能保持在开的位置。

2.2热静力型疏水阀

热静力型蒸汽疏水阀是靠蒸汽和冷却的凝结水和空气之间的温差来工作的。蒸汽增加热静力元件内部的压力，使疏水阀关闭。凝结水和不凝结气体在集水管中积存，温度开始下降，热静力元件收缩，打开阀门。在疏水阀前积存的凝结水量，取决于负荷条件、蒸汽压力和管道尺寸。值得注意的是，不凝结气体可能积存在凝结水的后面。

热静力型疏水阀也可以用来排放蒸汽系统中的空气。它排量大，排空气性能良好。但不能适应负荷的急剧变化，不适合蒸汽压力变动大的场合。

2.3热动力型疏水阁

与热静力型蒸汽疏水阀相反，热动力型疏水阀是根据蒸汽和凝结水的运动速度不同，或者说既利用了蒸汽的凝结作用，又利用了凝结水的再蒸发作用。即蒸汽一旦冷却，就产生凝结，形成低压高压张结水进人低压区，会引起再蒸发。另外，这种型式双利用了蒸汽和凝结水的密度差和粘性系数差。

热动力型疏水阀体积小，重量轻，但不适用于大排量，且易有故障。

2.4倒置桶型疏水阀

根据蒸汽和水比重不同的原理工作的机械式疏水阀。蒸汽进人倒置桶内，使桶浮起来，关闭出口阀。凝结水进人疏水阀改变桶的浮力，使其下沉，打开疏水阀放出凝结水。与其他机械式疏水阀不同，倒置桶可以在蒸汽温度下连续排放空气和其他不凝结气体。

倒置桶型疏水阀排除空气能力强，没有空气气堵和蒸汽汽锁现象，排量大但有冻结的可能。

3蒸汽疏水阀的选型

l 选择符合使用条件的形式。

2 疏水负荷。

3 疏水阀前后压力之差，疏水阀必须在这种压差下打开。

4 疏水阀能承受系统最高工作压力和最高工作温度，由此来确定疏水阀壳体的材质。

5 为了符合使用条件，蒸汽疏水阀的安装方式要正确。

4蒸汽管道疏水量的计算

4.1启动时蒸汽管道疏水量的计算

4.1.1估算的原始条件

高压蒸汽管道暖管的温升速度规定为2℃~3℃分钟，且最高不得超过5℃分钟，故计算中选用5℃分钟。

保温材料的温升速度取为钢管温升速度的一半。

4.1.2启动疏水量的计算公式

启动疏水量M=60n G1C1t1+G2C2t2 Ig Ib

G1单位长的钢管重量或单只阀门的重量

G2单位长的钢管保温材料重量

C1钢管比热，大卡公斤℃

C1保温材料比热

t1钢管温升速度，℃分

t2保温材料温升速度，℃分 取t2为0.5t1，即为2.5℃分钟计算

Ig蒸汽焓，大卡公斤

Ib蒸汽管道初压下的饱和水焓，大卡公斤

n管道长度

4.2蒸汽管道运行时的疏水量计算

4.2.1过热蒸汽管道疏水量计算

经常疏水量G=qn Ig Ib 公斤小时

q=管道及阀门的散热损失

可按规程中关于管道的单位热损失范围中的数据

Ig=额定参数下的过热蒸汽焓，大卡公斤

Ib=额定参数下的饱合水焓

n=管道长度或阀门只数

4.2.2湿蒸汽管道经常疏水量计算

因湿蒸汽本身带有湿度，故与过热蒸汽相比，经常疏水量除应考虑管道散热而引起的疏水，还应考虑湿蒸汽本身所含水分引起的疏水量。目前我国CP1000核电机组中的主汽及汽水分离再热器前的5段、6段、7段抽汽均为湿蒸汽，故湿蒸汽管道疏水量的计算是核电机组热力系统中的重要问题。考虑到工程应用的安全可靠性，统一按湿度中0.1做为疏水量。故湿蒸汽管道的经常疏水量公式如下

经常疏水量G=qn Ig Ib +Wx0.1公斤小时

4.3疏水阀疏水量的确定

蒸汽疏水量是选择疏水阀的重要参数。在选择疏水阀时应保证其疏水量大于管道中任何工况产生的疏水量，因而疏水阀容量的选择需在管道疏水量上乘以安全系数。

图1疏水系统设置

图2疏水管液位监测设置

疏水量较大的湿蒸汽管道的疏水系统设置见图1，疏水点设置疏水罐，疏水罐下接疏水管道，并设置电动旁路阀，以防止疏水器阻塞及保护疏水器。电动旁路阀与疏水罐相连接疏水管水位设置连锁，图2疏水管液位监测设置，当疏水管水位达到水位定值时，旁路电动阀自动打开。

安装要求

疏水阀不允许串联使用，必要时可以并联使用。

疏水阀要安装在管道的是低点且尽可能靠近加热设备。安装位置应便于操作和检修。

蒸汽疏水管道与蒸汽管道一样，也需考虑热胀应力和补偿问题。

从疏水出口至疏水阀入口管段应尽可能短，且沿流向应有4%的坡度，使疏水自然流下进人疏水阀。对于热静力型疏水阀要留1m长管段，不设绝热层。

疏水阀一般都带有过滤器。如不带者应在阀前安装过滤器。

热动力圆盘式疏水阀可水平安装或直立安装均可。热动脉冲式疏水阀一般安装在水平管道上，阀盖朝上。机械浮球式疏水阀必须水平安装。

5结束语

疏水阀虽然是蒸汽系统中的一个很小的部件，但却对整个蒸汽系统的能源消耗起着至关重要的作用。合理的计算蒸汽管道疏水量，选择性能合适，容量匹配的蒸汽疏水阀是用汽设备正常生产的保证，更是有效节约生产成本与能源的保障?http://blxys.com

电磁阀是用电磁控制的工业设备，在制冷系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。针对电磁阀的特点，电磁阀应该如何选型？为了延长电磁阀寿命，又该如何保养维护呢？

解读 | 电磁阀结构原理知道吗？

（1.阀体 2.进气口3.出气口4.导线5.柱塞）

看了动态图之后，是不是发现电磁阀的工作原理非常的简单呢！电磁阀未上电时，阀针在弹簧的作用下，将阀体的通道赌住，电磁阀处于截止状态。当线圈接通电源时，线圈产生磁力，阀心克服弹簧力向上提起，阀内通道打开，电磁阀处于导通状态。

简单点，电磁阀分三大类

电磁阀原理上分为三大类：直动式、分步直动式、先导式。

小七从简介、原理、特点三方面做了一个总结：

直动式电磁阀

简介：

有常闭型和常开型二种。常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路；当线圈断电时电磁力消失，动铁芯在弹簧力的作用下复位，直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压差和微真空下正常工作。常开型正好相反。如小于φ6流量通径的电磁阀。

原理

常闭型通电时，电磁线圈产生电磁力把敞开件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把敞开件压在阀座上，阀门敞开。（常开型与此相反）

特点

在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

分步直动式电磁阀

简介

这种阀采用一次开阀和二次开阀连在一体，主阀和导阀分步使电磁力和压差直接开启主阀口。当线圈通电时，产生电磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口开启而导阀口设在主阀口上，且动铁芯与主阀芯连在一起，此时主阀上腔的压力通过导阀口卸荷，在压力差和电磁力的同时作用下使主阀芯向上运动，开启主阀介质流通。当线圈断电时电磁力消失，此时动铁芯在自重和弹簧力的作用下关闭导阀孔，此时介质在平衡孔中进入主阀芯上腔，使上腔压力升高，此时在弹簧复位和压力的作用下关闭主阀，介质断流。结构合理，动作可靠，在零压差时工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。

原理

它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

特点

在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。

间接先导式电磁阀

简介

这种电磁阀由先导阀和主阀芯联系着形成通道组合而成；常闭型在未通电时，呈关闭状态。当线圈通电时，产生的磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口打开，介质流向出口，此时主阀芯上腔压力减少，低于进口侧的压力，形成压差克服弹簧阻力而随之向上运动，达到开启主阀口的目的，介质流通。当线圈断电时，磁力消失，动铁芯在弹簧力作用下复位关闭先导口，此时介质从平衡孔流入，主阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用下向下运动，关闭主阀口。常开式原理正好相反。

原理

通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在敞开件周围形成上低下高的压差，流体压力推动敞开件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔敞开，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动敞开件向下移动，敞开阀门。

特点

体积小，功率低，流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。

须知 | 电磁阀特点解析

1外漏堵绝，内漏易控，使用安全

内外泄漏是危及安全的要素。其它自控阀通常将阀杆伸出，由电动、气动、液动执行机构控制阀芯的转动或移动。这都要解决长期动作阀杆动密封的外泄漏难题；唯有电磁阀是用电磁力作用于密封在隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电动阀力矩控制不易，容易产生内漏，甚至拉断阀杆头部；电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。

2系统简单，便接电脑，价格低

电磁阀本身结构简单，价格也低，比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。更显着的是所组成的自控系统简单得多，价格要低得多。由于电磁阀是开关信号控制，与工控计算机连接十分方便。在当今电脑普及，价格大幅下降的时代，电磁阀的优势就更加明显。

3动作，功率微小，外形轻巧

电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。

4调节精度受限，适用介质受限

电磁阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，(力图突破的新构思不少，但还都处于试验试用阶段)所以调节精度还受到一定限制。电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，如属杂质须先滤去。另外，粘稠状介质不能适用，而且，特定的产品适用的介质粘度范围相对较窄。

5型号多样，用途广泛

电磁阀虽有先天不足，优点仍十分突出，所以就设计成多种多样的产品，满足各种不同的需求，用途极为广泛。电磁阀技术的进步也都是围绕着如何克服先天不足，如何更好地发挥固有优势而展开。

热点 | 电磁阀选型

1、经济性

有很多电磁阀可以通用，在选择的过程中应选用最经济的产品。

2、安全性

一般电磁阀不防水，在条件不允许时请选用防水型，工厂可以定做。电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力，否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。

有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型，强腐蚀性流体宜选用塑料王(SLF)电磁阀。 爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。

3、可靠性

电磁阀分为常闭和常开二种;一般选用常闭型，通电打开，断电关闭;但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。

寿命试验，工厂一般属于型式试验项目，确切地说我国还没有电磁阀的专业标准，因此选用电磁阀厂家时慎重。动作时间很短频率较高时一般选取直动式大口径选用快速系列。

4、适用性

管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。 流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。 电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下，大于20CST应注明。

工作压差，管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式。最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀，最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力。

一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差，如有安装止回阀。

流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁阀对介质要求清洁度要好。 注意流量孔径和接管口径，电磁阀一般只有开关两位控制;条件允许请安装旁路管，便于维修;有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。

注意环境温度对电磁阀的影响电源电流和消耗功率应根据输出容量选取，电源电压一般允许±10%左右，必须注意交流起动时VA值较高。

注意 | 电磁阀保养维修

注意事项一

先导式电磁阀，要检查管道内压差是否太小，压差太小电磁阀就不能正常工作，在这种情况下，就需选用直动式电磁阀。而压差太大，远远超过电磁阀的设计值，也无法正常工作，就应选用高压电磁阀了。

注意事项二

电磁阀一般都是水平安装，如果椒侧装的话，有可能造成阀门关闭不严，即内漏，因尽量避免侧装。

注意事项三

使用时间较长时，如活塞与阀座间密封不好，可将活塞密封面重新磨平，再和阀座研磨。

注意事项四

工作时，要注意阀门前后压力表，要求工作压力不得超过额定压力，工作压差必须在额定压差范围内。当工作压力超过额定压力或工作压差超过额定压差时，电磁阀要停止使用，关闭前后手动阀，以防止电磁阀爆炸和泄漏。

注意事项五

电磁阀安装后，须通入介质试动作数次，确认正常后方可投入正式使用。

注意事项六

应定期清洗大阀内外及衔铁吸合面的污物。注意不要损坏密封面。

注意事项七

电磁阀较长时间不用时，应关闭阀前手动阀，重新启用时，蒸汽电磁阀应将冷凝水排除干净，并作试动作数次，待开关正常后方再投入使用。

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