疏水閥和配管安裝及選用

                           疏水閥和配管安裝及選用

                       上海申弘閥門有限公司

1 范圍  
本標準規定了蒸汽疏水方式、疏水閥的選用及其配管設計。本標準適用于石油化工裝置內蒸汽加熱設備（管道）的疏水設計和疏水閥的選用與配管設計。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。本標準不適用于凝結水回收和排放。 
2  蒸汽疏水 
2.1 蒸汽加熱設備或管道的疏水一般有以下兩種方式：      
a) 經常疏水：在運行過程中，所產生的凝結水通過疏水閥自動排出。 b) 啟動疏水：在啟動、暖管過程中，所產生的凝結水通過閥門排出。  
2.2  蒸汽加熱設備或管道的下列各處應設經常疏水；       
a) 蒸汽加熱設備（如油罐加熱器、換熱器等）凝結水出口管道；

b) 蒸汽分水器、擴容器下部； 
c) 飽和蒸汽管道的未端或低點，立管下端以及蒸汽管網每隔200～300m處；

d) 汽分配管下部； 
e) 蒸汽管道減壓閥或（和）調節閥前；

f) 蒸汽伴熱管未端。  
2.3  蒸汽加熱設備或管道的下列各處應設啟動疏水： 
     a) 蒸汽設備或管道啟動時有可能積水而又需要及時疏水的低點；      

注：蒸汽設備指用蒸汽加熱的設備及以蒸汽為動力的設備等。 
b) 分段暖管的管道未端（如蒸汽支管與主管相接的切斷閥前）；

c) 水平管段每隔100～150m處； 
d) 水平管道流量孔板前，但在允許小直管長度內，不得裝設疏水點；

e) 過熱蒸汽不經常流通的管道切斷閥前、入塔汽提管道切斷閥前；

2.4  凡屬2.2條C款規定的必須經常疏水處，均應在其管道下部設凝液包，其尺寸和要求按圖卜
巨圖4執行。 
2.4  凡屬2.2條C款規定的必須經常疏水處，均應在其管道下部設凝液包，其尺寸和要求按圖卜巨圖4執行。

2.5 蒸汽管道的疏水量可按下列公式估算

2.5.1 蒸汽管道起動疏水的凝結水量： 

式中： W  ……… 凝結水量，kg/h; 
      q1  ……… 單位長度鋼管質量或單個閥門質量，  kg/m或kg/個； 
q2  ……… 單位長度鋼管或單個閥門的保溫材料質量，kg/m或kg/個； 
      C1  ……… 鋼管的比熱，kJ/(kg.k); 對于碳素鋼可取C1=0.4689,合金鋼                  C2=0.4856 
      C2  ……… 保溫材料比熱，  kJ／kg.k; 可近似地取C2=0.8374      

△t1……… 鋼管升溫速度，  ℃／min；，一般按5℃／min計算； 
△ t2……… 保溫材料升溫速度，℃／min；一般取△t2＝△1/2 
i1,i2 …… 操作壓力下過熱蒸汽的焓或飽和蒸汽的焓和飽和水的焓，kJ/kg； 
n   ……… 管道長度或閥門數量，m或個。

2.5.2 蒸汽管道經常疏水的凝結水量：

2.6 蒸汽管道的疏水管切斷閥應選用閘閥，當蒸汽表壓力大于或等于3.5Mpa時，疏水管切斷閥應裝兩個串聯閘閥。

3 疏水閥的選用 
3.1 疏水閥首先應根據工藝條件、凝結水回收或不回收、安裝位置等參照各種疏水閥的技術性能，選用適宜的疏水閥型式。再根據疏水閥前后的工作壓差和凝結水量、制造廠樣本的試驗數據或圖表，決定疏水閥的規格。 
3.2 每臺加熱設備、蒸汽管道疏水點、伴熱管道終點，一般應單獨設疏水閥，如排水量超過單個疏水閥，可并聯使用相同類型的疏水閥，其排水量等于各個疏水閥排量之和。

3.3 蒸汽輪機、蒸汽泵應選用連續疏水的疏水閥。 
3.4 蒸汽主管、蒸汽分水器下部管道、設備和儀表用的蒸汽伴熱管道，可采用間歇疏水的疏水閥。 3.5 疏水閥工作壓差的確定 
3.5.1 疏水閥工作壓差是指疏水閥入口壓力與其出口壓力之差。可按公式(1)計算。      

△P＝P1－P2………………………………………………………………(1)

式中：

P1------疏水閥入口表壓力，Mpa；    P2------疏水閥出口表壓力，Mpa；    

△P-----疏水閥工作壓差，Mpa。

3.5.2 疏水閥入出口壓力的確定 
a) 蒸汽管道連續疏水用疏水閥的入口壓力P1可取蒸汽管道壓力的0.95～1； 
b) 供蒸汽加熱設備連續疏水用疏水閥的入口壓力P1可比加熱設備的蒸汽入口壓力低0.05～
0.10Mpa； 
c) 疏水閥出口壓力P2取決于疏水閥后凝結水管道阻力，凝結水管道上升高度和凝結水回收容器
的操作壓力。可按下式計算： 
P2＝0.01(H+h)+P3………………………………………………………………(2) 
式中： P2------疏水閥出口表壓力，Mpa；  

 P3------凝結水回收容器的表壓力，Mpa；    

H------疏水閥后系統阻力（水柱），m     h------疏水閥后系統管道上升高度；m 

3.6 疏水閥后的背壓不得超過該疏水閥的高允許背壓，根據允許背壓度的定義，允許背壓度是允許   高背壓與人口壓力之比的百分率，可寫成： 
％入口壓力允許高背壓允許背壓度＝100?   …………………………………………… (3) ％入口壓力允許高背壓允許背壓度＝100?   …………………………………………… (3) 
  或 允許高背壓=人口壓力×允許背壓度／100％…………………………………………（4）

3.7  蒸汽加熱設備、蒸汽伴熱管的凝結水量 
3.7.1 一般蒸汽加熱設備的每小時蒸汽用量即為凝結水量。 
3.7.2 蒸汽伴熱管道的凝結水量，可按蒸汽伴熱管的每小時蒸汽用量計算。 3.8 疏水閥設計排水量Wsh，應大于計算大凝結水量W，按下式計算 
            Wsh = kW……………………………………………………………………………（5）

式中：K----疏水閥選擇倍率；       W----計算大凝結水量，kg/h;       Wsh ----設計排水量，kg/h;

3.9  疏水閥的選擇倍率K的確定 
3.9.1疏水閥選擇倍率K是由安全因素和使用因素確定 
  a. 安全因素：主要考慮理論計算與實際使用的差異，如負荷、壓力等對疏水閥排水能力的影響；   b．使用因素：主要考慮啟動時低壓大疏水量的情況，設備迅速加熱的要求。 3.9.2疏水閥的選擇倍率按表2執行

4  疏水閥的安裝 
4.1 疏水閥盡可能布置在距加熱設備凝結水排出口下游300～600mm處，對于恒溫型疏水閥，則應留有
1～2m長的不保溫管段。

4.3疏水閥的安裝位置：應方便操作、維護和檢修，應布置在地面或操作平臺上。在有條件的地方，宜將疏水閥成組安裝。如蒸汽伴熱管道的疏水閥，可按圖6～圖7布置。       
  
4.4 疏水閥人口管的設計 
4.4.l疏水閥人口管徑應按凝結水量計算，但不得小于疏水閥接口直徑。凝結水出口至疏水閥的入口管段應盡可能的短，且使凝結水自流進入疏水閥，并符合4.1條要求。 
4.4.2每個疏水閥人口管的低點，應裝設排液管，并聯的疏水閥可使用一根排液管，排液管上的閥門應選用閘閥。 
4.4.3 疏水閥前應設切斷閥。 
4.4.4 疏水閥與前切斷閥間宜設置Y型過濾器（疏水閥本體帶過濾器者除外）。過濾器的通道面積應為凝結水管截面積的兩倍。 4.5 疏水閥出口管的設計 
4.5.1疏水閥出口管徑應按汽液混相計算，且不得小于疏水閥接口直徑。 
4.5.2疏水閥后凝結水出口與回收系統問，必須安裝切斷閥，應選用閘閥，凝結水不回收或單獨徘至無背壓設備可不設切斷閥。 
4.5.3當凝結水回收時，疏水閥與切斷閥之間，應設置DN20檢查閥；當凝結水不回收直接排入邊溝或下水道時，可以不設檢查閥。檢查閥應為閘閥。 
4.5.4疏水閥后應設止回閥，唯熱動力式疏水閥本體能起止回作用可不設止回閥。凝結水不回收或單獨排至常壓設備時不設止回閥。 
4.5.5疏水閥出口管插入水箱水面以下時，應在彎頭下方開ф8mm小孔，詳見圖8。    
4.6  旁通管的設置 

4.6.l  連續生產不能中斷排除凝結水以及特殊重要的（或蒸汽量很多的）加熱設備或溫度有嚴格要求者、可設置旁通管，旁通管應安裝在疏水閥的上方或水平方向。

4.6.2 一般加熱設備、蒸汽管道、伴熱管道不應設置旁通管。

4.7  典型的疏水閥管道布置

4.7.1 凝結水回收的疏水閥管道布置 
a. 蒸汽加熱設備的疏水閥管道布置見圖9. b. 蒸汽管道的疏水閥管道布置見圖10。  
4.7.2 凝結水不回收的疏水閥管道布置見圖11。

4.7.3 并聯疏水閥的布置  
a. 凝結水回收的疏水閥管道布置見圖12。 b. 凝結水不回收的疏水閥管道布置見圖13。與本文相關的論文有：氣體減壓閥在草珊瑚牙膏的應用