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斯派莎克疏水阀与减压阀:工作原理、适用范围及区别
来源:http://www.sipaisake.com.cn/news.html | 作者:斯派莎克网络部 | 发布时间: 18天前 | 33 次浏览 | 分享到:
在工业管道系统中阀门至关重要,斯派莎克的疏水阀和减压阀应用广泛,二者在功能、原理和适用范围上差异明显。疏水阀工作原理基于多种机制,浮球式利用密度差,压力平衡式热静力根据温度差,热动力基于压力差,能自动排除蒸汽系统凝结水等并防蒸汽泄漏。减压阀常见为先导活塞式,由主阀和导阀组成,可将进口压力减至所需出口压力并保持稳定。疏水阀适用于蒸汽输送分配、工业加热工艺、商业民用建筑等蒸汽系统场景;减压阀适用于工业给水、消防与生活用水管网、气体输送应用等需调节压力的系统。二者功能上,疏水阀排凝结水等保蒸汽系统高效节能,减压阀调介质压力并稳定出口压力;工作原理上,疏水阀基于多种物理特性差异,减压阀运用液压原理;适用介质与场景上,疏水阀主要针对蒸汽系统,减压阀适用介质更广场景更多。

在工业管道系统中,阀门起着至关重要的作用,不同类型的阀门承担着不同的任务,以确保系统的安全、高效运行。斯派莎克作为阀门领域的知名品牌,其生产的疏水阀和减压阀被广泛应用于各种工业场景。这两种阀门在功能、工作原理和适用范围上存在明显差异。

一、工作原理
(一)斯派莎克疏水阀工作原理
斯派莎克疏水阀的主要作用是自动排除蒸汽系统中的凝结水、空气和其他不可凝气体,同时最大限度地防止蒸汽泄漏,以提高蒸汽系统的效率并节约能源。其工作原理基于多种机制,常见的类型有以下几种:
  1. 浮球式疏水阀:以斯派莎克 FT 型浮球式蒸汽疏水阀为例,启动时,热静力排空阀允许设备内的空气不经过主阀排出。当凝结水到达疏水阀时,浮球因密度差随凝结水上升,带动连杆打开主阀,热的冷凝水使排气阀关闭,仅从主阀排放。当蒸汽到达时,浮球下降关闭主阀,由于主阀低于水面,可有效防止蒸汽泄露。例如在汽水分离器的排水过程中,只有及时将捕获的冷凝水排除,才能确保汽水分离效率,浮球式疏水阀就能够很好地满足这一需求。

  1. 压力平衡式热静力疏水阀:该类型疏水阀是根据冷凝水和蒸汽之间的温度差操作阀门开关。它能利用冷凝水中的部分显热,减少二次蒸汽的损失。对于变化的蒸汽压力能够自动调节,并且在用汽设备的起动和正常运行时均有良好的排空气性能。其工作过程为,当蒸汽和冷凝水混合物流经疏水阀时,由于温度差,密封囊内的填充液状态发生变化,从而控制阀门的开启和关闭。比如在蒸汽主管道、小型加热设备、蒸汽伴热管线等场景中,这种疏水阀能够根据工作压力的变化自动调节排放温度,适应性较强。

  1. 热动力疏水阀:基于蒸汽和冷凝水之间压力差原理设计。启动阶段,设备刚启动时,管道中的冷却凝结水靠工作压力推开阀片,迅速排放。随后,蒸汽到达阀门,由于蒸汽比凝结水的体积和流速大,阀片上下产生压差,阀片在蒸汽流速的吸力下迅速关闭。当疏水阀汽室内的蒸汽降温成凝结水,汽室内的压力消失,凝结水再次靠工作压力推开阀片,继续排放,如此循环工作,实现间断排水,广泛应用于蒸汽系统中以有效排除冷凝水。

(二)斯派莎克减压阀工作原理
斯派莎克减压阀的功能是将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定。常见的斯派莎克减压阀属于先导活塞式减压阀,由主阀和导阀两部分组成。
以斯派莎克 25P 减压阀为例,启动前正常位置是主阀关闭,而导阀则由弹簧作用力打开。蒸汽经过导阀进入主阀隔膜室,一部分蒸汽则由控制孔流出。主隔膜室中的控制压力增大,打开主阀。随着蒸汽流过主阀,下游压力上升,并由压力感应管反馈作用在导阀隔膜的下部,该作用力平衡了隔膜上部的弹簧作用力,使导阀逐渐节流关闭,从而维持主阀隔膜室内的压力,控制主阀的开度,输送适量的蒸汽来维持下游的稳定压力。当下游压力上升时,反馈压力增大,导阀关闭,控制压力由控制孔释放出来,使得主阀紧密关闭。下游任何的负载变化或压力的波动,都会反馈在导阀隔膜下方,从而调节主阀的开度,确保下游压力的稳定。
又如 DP17 斯派莎克先导式超大膜片气体减压阀,启动前导阀弹簧处于自由状态时,主阀和导阀处于关闭状态。导阀在弹簧力作用下打开,蒸汽经由导阀进入主隔膜室,一部分蒸汽则经由控制孔流出,当导阀流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽,主隔膜阀中的控制压力增大,打开主阀。随着蒸汽流过主阀,下游压力的增量经由感应管反馈,作用在导阀隔膜下,平衡隔膜上部的弹簧压力,使导阀逐渐关闭节流,维持主隔膜中的压力,控制主阀开度输送适量的蒸汽。调节导阀隔膜上的弹簧即可改变下游压力,其下游压力经由内部或外部的压力感应管反馈至压力导阀,由主阀隔膜操作,调节主阀的开度,即使在上游压力和蒸汽负载变化时,仍可精确稳定地控制下游压力。
二、适用范围
(一)斯派莎克疏水阀适用范围
  1. 蒸汽输送与分配系统:在蒸汽主管道中,疏水阀用于排除蒸汽在输送过程中产生的凝结水,防止水锤现象的发生,保护管道和设备。在汽水分离器、二次蒸汽罐等设备中,也需要疏水阀及时排除凝结水,确保设备的正常运行和分离效率。

  1. 工业加热与工艺过程:在利用蒸汽进行加热、干燥、保温、预热、消毒、蒸馏、浓缩、蒸煮、换热等工艺的设备中,疏水阀能及时排除设备内产生的凝结水,保证蒸汽的持续加热效果,提高工艺过程的效率和产品质量。例如在纺织印染行业的蒸汽加热烘干设备、食品加工行业的蒸汽蒸煮设备以及化工行业的反应釜蒸汽加热系统等都离不开疏水阀的应用。

  1. 商业与民用建筑领域:在洗衣房、厨房设备以及医院的杀菌设备等场景中,疏水阀同样发挥着重要作用,用于排除蒸汽使用过程中产生的凝结水,保障设备的正常运行和工作环境的安全。在一些大型商业建筑的空调系统中,如果采用蒸汽加热或加湿,也会用到疏水阀来处理蒸汽系统中的凝结水问题。

(二)斯派莎克减压阀适用范围
  1. 工业给水与工艺流体系统:广泛应用于工业生产中的各种流体输送系统,如化工、电力、冶金、制药等行业。在这些行业中,常常需要将高压的流体(如蒸汽、压缩空气、水等工业流体)减压至合适的压力,以满足不同工艺环节的需求。例如在化工生产中,反应过程可能需要特定压力的蒸汽作为热源,通过减压阀可以将蒸汽管网中的高压蒸汽调节至所需压力;在电力行业的汽轮机蒸汽供应系统中,也需要减压阀对蒸汽压力进行精确调节,确保汽轮机的稳定运行。

  1. 消防与生活用水管网:在消防给水系统中,减压阀用于将市政供水或消防水池的高压水减压至适合消防设备(如消火栓、喷淋系统等)使用的压力,确保消防设备能够正常工作且避免因压力过高对设备和人员造成损害。在生活用水管网系统中,减压阀可用于高层建筑的供水系统,将市政供水压力降低到合适的范围,保证居民用水的安全和稳定,避免因水压过高导致水管爆裂、用水器具损坏等问题。

  1. 气体输送与应用系统:适用于各种气体管路,如空气、氮气、氧气、氢气、煤气、液化气、天然气等气体的输送和使用场景。在这些气体系统中,减压阀能够将气体压力调节至设备所需的工作压力,确保气体设备(如燃烧器、气动工具、气体分析仪等)的正常运行和安全使用。例如在燃气锅炉房的燃气供应系统中,减压阀可将高压燃气减压至燃烧器能够稳定燃烧的压力;在气动控制系统中,减压阀为各种气动元件提供稳定的气源压力。

三、两者区别总结
(一)功能区别
  1. 疏水阀:专注于蒸汽系统中凝结水、空气及不可凝气体的排除,并防止蒸汽泄漏,其核心功能是维持蒸汽系统的高效运行,避免因凝结水积聚或空气、不可凝气体存在而影响蒸汽的传热效率和设备正常工作,同时实现节能目的。

  1. 减压阀:主要作用是调节管道中介质(包括蒸汽、气体、液体等)的压力,将进口的较高压力降低至某一设定的出口压力,并能在进口压力和流量波动以及下游负载变化的情况下,自动保持出口压力的稳定,以满足不同设备或工艺对压力的特定要求。

(二)工作原理区别
  1. 疏水阀:工作原理基于密度差(如浮球式疏水阀利用蒸汽和冷凝水的密度不同使浮球动作控制阀门开关)、温度差(如压力平衡式热静力疏水阀根据冷凝水和蒸汽的温度差改变密封囊状态控制阀门)以及压力差(如热动力疏水阀利用蒸汽和冷凝水通过阀门时产生的压力差实现阀片的开关动作)等多种物理特性差异来实现对凝结水等的分离和排放。

  1. 减压阀:通常运用液压工作原理,通过改变节流面积,使管道系统中的流速及流体的动能发生改变,产生压力损失来达到减压目的。并通过对出口压力的反馈控制,调节主阀和导阀的开度,使阀门内部压力波动与弹簧力等外力达到平衡,从而维持稳定的出口压力。

(三)适用介质与场景区别
  1. 疏水阀:主要适用于蒸汽系统相关场景,无论是工业生产中的蒸汽工艺过程,还是商业、民用建筑中的蒸汽使用设备,只要涉及蒸汽的产生、输送和利用,都可能需要疏水阀来处理蒸汽产生的凝结水等问题,适用介质较为单一,主要针对蒸汽及其相关的凝结水、空气和不可凝气体。

  1. 减压阀:适用介质更为广泛,包括蒸汽、各种气体以及液体(如工业用水、生活用水等)。适用场景涵盖了工业生产的各个环节(从原材料处理到产品加工)、消防和生活用水供应系统以及各种气体应用系统等,只要存在对介质压力进行调节和稳定控制的需求,都有可能用到减压阀。