高溫高壓倒吊桶先導(dǎo)超大排量蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)及工作原理分析

針對國內(nèi)高溫高壓凝結(jié)水回收工況需求，我公司研發(fā)了高溫高壓倒吊桶先導(dǎo)超大排量蒸汽疏水閥，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。蒸汽疏水閥主要由導(dǎo)閥活塞組件、主閥、主閥閥芯、消聲器、回復(fù)彈簧、高壓管等部件組成。該閥的設(shè)計條件：介質(zhì)為蒸汽和凝結(jié)水；接管通徑d=100mm；最高工作壓力p=8MPa；最高工作溫度t=296℃熱凝結(jié)水最大排量Q=30t.h-1，采用抗水擊性能好、承壓能力高的倒吊桶先導(dǎo)式疏水閥作為導(dǎo)閥，即導(dǎo)閥本身就是一個先導(dǎo)式蒸汽疏水閥，由于其核心部件倒吊桶上開有排氣孔，工作時桶內(nèi)外的介質(zhì)力可相互平衡，故可承受10MPa以上的壓力；主閥采用活塞與閥芯的一體化結(jié)構(gòu)，主閥與導(dǎo)閥之間用高壓管相連。

圖1 倒吊桶先導(dǎo)式蒸汽疏水閥結(jié)構(gòu)示意圖

當(dāng)管道中有凝結(jié)水產(chǎn)生時，凝結(jié)水經(jīng)閥前高壓管I進(jìn)入導(dǎo)閥內(nèi)的倒吊桶中，倒吊桶下沉，小導(dǎo)閥開啟，再帶動導(dǎo)閥開啟，凝結(jié)水、空氣及不凝氣體經(jīng)導(dǎo)閥出口高壓管II進(jìn)入活塞中，將閥前的介質(zhì)壓力引入活塞上腔，而活塞的截面積大于主閥閥芯的截面積，在相同的介質(zhì)壓力下，活塞向下作用力大于主閥芯向上的合力，此時活塞帶動主閥芯向下運(yùn)動，平穩(wěn)打開主閥，凝結(jié)水迅速大量排放；當(dāng)凝結(jié)水快排盡時，蒸汽逐漸充滿倒吊桶上部并使其緩慢上升，小導(dǎo)閥關(guān)閉，緊接著導(dǎo)閥關(guān)閉，阻斷活塞上腔介質(zhì)補(bǔ)充，介質(zhì)壓力通過活塞上的泄壓孔逐漸泄到疏水閥出口，此時主閥芯所受向上的彈簧力和介質(zhì)力的合力大于活塞向下的介質(zhì)作用力，活塞帶動主閥芯平穩(wěn)反向運(yùn)動，關(guān)閉主閥，即完成一次排水過程。由小導(dǎo)閥控制導(dǎo)閥，導(dǎo)閥控制主閥，巧妙的利用閥前介質(zhì)力啟閉主閥，從而獲得大排量，實(shí)現(xiàn)阻汽通水排空氣的功能。