一期換熱器所用疏水閥使用情況
一期苯酐裝置自產蒸汽，其蒸汽系統由 6.0MPa 過熱蒸汽降至 6.0MPa、2.0MPa、0.6MPa、0.3MPa 飽和蒸汽到各用戶使用，各級凝液回收經閃蒸到下一級管網，逐級減壓。由于管網較小，用戶之間的使用波動會有一定的相互影響。要求每個用戶盡可能保持平穩。裝置上有大半的蒸汽為幾個大的用戶所使用，其中有汽輪機、各類換熱器。因此首先考慮確保大用戶的蒸汽凝液系統良好，其關鍵是疏水閥是否良好。現以最大的換熱器用戶為例分析其疏水閥的特點與使用。
位號為 ST-E2109a/b 的 2 個并列安裝的疏水閥．用于熱油加熱器的冷凝液疏水。熱油加熱器出口溫度為關鍵控制指標。該換熱設備溫度控制要求高，必須保持在加熱設備中不能積存凝結水，只要有水就得排，最好選擇能排飽和水的機械型疏水閥。因為它是有水就排的疏水閥，能及時消除設備中因積水造成的不良后果，迅速提高和保證設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) 設計參數
疏水閥的設計參數見《表 1》
| 管道工程直徑 DN | 介質 | 冷凝液負荷 | 安全系數 | 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 | 設計壓力 MPa | 設計溫度 ℃ | 連結端型式 | 連接法蘭標準 | 法蘭密封面型式 | 法蘭密封面粗糙度 | 閥體材質 | 閥芯材質 | 法蘭材質 | 檢驗與試驗水壓試驗 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械型。
● 計算最高背壓率：因為最高背壓率為疏水閥在最高工作壓力下能正常動作的基本條件，所以要先計算最高背壓。最高背壓率=最高背壓/操作壓力×100%，由《表 1》計算出最高背壓率為 15%。一般機械型疏水閥背壓率不小于 80%，都能滿足。
● 型式選擇：由于設計參數要求其壓力等級下的冷凝液負荷量較大，國產的只有某知名品牌可以選到一款先導式。進口產品可選到倒吊桶式和浮球式。但國產設備實際壽命達不到國標要求的 8000 小時，故原國產疏水閥日常備件采購數量不少。若不及時更換將影響苯酐產品的收率、能耗和運行費用。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入倒吊桶內，使桶浮起來，關閉閥孔。凝結水進入疏水閥改變桶受到的浮力，使其下沉，打開疏水閥孔放出凝結水，在蒸汽溫度下可以連續排放不凝性氣體。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。因此在進口浮球式價格與倒吊桶式價格相近時，我們考慮選擇進口倒吊桶疏水閥。
● 型號選擇：由倒吊桶疏水閥系列型號《表 2》，根據設計要求的安裝方式、最大壓差、最大排量選擇 400 系列。
| 系列 | 材質 | 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，核對排量值符合要求，即為可選的系列，在 413、416、415 三個表中選出 416 為合適系列。
● 驗證材質要求，系列內溫度壓力連接尺寸的詳細選擇：按設計要求由《表 3》、《表 4》最終驗證選出采購型號為 416 可行。
| 型號 | 受壓部件在相應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 | 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 型號主要參數見《表 5》
| 管道工程直徑 DN | 介質 | 冷凝液負荷 | 安全系數 | 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 | 設計溫度 343℃下的最大允許壓力 MPa | 檢驗與試驗水壓試驗 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：
閥體：鍛鋼 ASTM Al82 F22 Class3
內件：304
閥座閥瓣：17-4PH 或 440F
該型號的疏水閥完全滿足設計的要求。一期現在使用的就是該型號的產品。目前已使用 5 年，總體使用情況良好。
