石油化工裝置疏水閥的選用

石油化工裝置疏水閥的選用及其配管設(shè)計(jì)
2 蒸汽疏水
2.1 蒸汽加熱設(shè)備或管道的疏水一般有以下兩種方式：
a) 經(jīng)常疏水：在運(yùn)行過程中，所產(chǎn)生的凝結(jié)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(chǎn)生的凝結(jié)水通過閥門排出。
2.2 蒸汽加熱設(shè)備或管道的下列各處應(yīng)設(shè)經(jīng)常疏水；
a) 蒸汽加熱設(shè)備（如油罐加熱器、換熱器等）凝結(jié)水出口管道；
b) 蒸汽分水器、擴(kuò)容器下部；
c) 飽和蒸汽管道的未端或低點(diǎn)，立管下端以及蒸汽管網(wǎng)每隔 200～300m 處；
d) 汽分配管下部；
e) 蒸汽管道減壓閥或（和）調(diào)節(jié)閥前；
f) 蒸汽伴熱管未端。
2.3 蒸汽加熱設(shè)備或管道的下列各處應(yīng)設(shè)啟動疏水：
a) 蒸汽設(shè)備或管道啟動時(shí)有可能積水而又需要及時(shí)疏水的低點(diǎn)；
注：蒸汽設(shè)備指用蒸汽加熱的設(shè)備及以蒸汽為動力的設(shè)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(nèi)，不得裝設(shè)疏水點(diǎn)；
e) 過熱蒸汽不經(jīng)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(guī)定的必須經(jīng)常疏水處，均應(yīng)在其管道下部設(shè)凝液包，其尺寸和要求按圖1-圖4
執(zhí)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(jié)水量：

式中： W ……… 凝結(jié)水量，kg/h;
q1 ……… 單位長度鋼管質(zhì)量或單個(gè)閥門質(zhì)量， kg/m 或kg/個(gè)；
q2 ……… 單位長度鋼管或單個(gè)閥門的保溫材料質(zhì)量，kg/m 或kg/個(gè)；
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(jì)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(shù)量，m 或個(gè)。
2.5.2 蒸汽管道經(jīng)常疏水的凝結(jié)水量：
2.6 蒸汽管道的疏水管切斷閥應(yīng)選用閘閥，當(dāng)蒸汽表壓力大于或等于 3.5Mpa 時(shí)，疏水管切斷閥應(yīng)裝
兩個(gè)串聯(lián)閘閥。
3 疏水閥的選用
3.1 疏水閥首先應(yīng)根據(jù)工藝條件、凝結(jié)水回收或不回收、安裝位置等參照各種疏水閥的技術(shù)性能，選用適宜的疏水閥型式。再根據(jù)疏水閥前后的工作壓差和凝結(jié)水量、制造廠樣本的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖表，決定疏水閥的規(guī)格。
3.2 每臺加熱設(shè)備、蒸汽管道疏水點(diǎn)、伴熱管道終點(diǎn)，一般應(yīng)單獨(dú)設(shè)疏水閥，如排水量超過單個(gè)疏水閥，可并聯(lián)使用相同類型的疏水閥，其排水量等于各個(gè)疏水閥排量之和。
3.3 蒸汽輪機(jī)、蒸汽泵應(yīng)選用連續(xù)疏水的疏水閥。
3.4 蒸汽主管、蒸汽分水器下部管道、設(shè)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?？砂垂?1)計(jì)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(xù)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(shè)備連續(xù)疏水用疏水閥的入口壓力P1 可比加熱設(shè)備的蒸汽入口壓力低0.050.10Mpa；
c) 疏水閥出口壓力 P2 取決于疏水閥后凝結(jié)水管道阻力，凝結(jié)水管道上升高度和凝結(jié)水回收容器
的操作壓力?？砂聪率接?jì)算：
P2＝0.01(H+h)+P3………………………………………………………………(2)
式中： P2------疏水閥出口表壓力，Mpa；
P3------凝結(jié)水回收容器的表壓力，Mpa；
H------疏水閥后系統(tǒng)阻力（水柱），m
h------疏水閥后系統(tǒng)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(jù)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)
或 允許高背壓=人口壓力×允許背壓度／100％…………………………………………（4）
3.7 蒸汽加熱設(shè)備、蒸汽伴熱管的凝結(jié)水量
3.7.1 一般蒸汽加熱設(shè)備的每小時(shí)蒸汽用量即為凝結(jié)水量。
3.7.2 蒸汽伴熱管道的凝結(jié)水量，可按蒸汽伴熱管的每小時(shí)蒸汽用量計(jì)算。
3.8 疏水閥設(shè)計(jì)排水量Wsh，應(yīng)大于計(jì)算大凝結(jié)水量W，按下式計(jì)算
Wsh = kW……………………………………………………………………………（5）
式中：K----疏水閥選擇倍率；
W----計(jì)算大凝結(jié)水量，kg/h;
Wsh ----設(shè)計(jì)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(jì)算與實(shí)際使用的差異，如負(fù)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(shí)低壓大疏水量的情況，設(shè)備迅速加熱的要求。
3.9.2 疏水閥的選擇倍率按表2 執(zhí)行
表2 疏水閥的選擇倍率K
供 熱 系 統(tǒng) 使用情況 K
蒸汽管道、蒸汽分水量、蒸汽伴熱系統(tǒng) 連續(xù) 一般2～4， 可采用3
油罐排管或盤管加熱器、換熱器和一般工藝設(shè)備 連續(xù) 一般2～3，可采用2
凝結(jié)水量較大需迅速加熱的設(shè)備、系統(tǒng)蒸汽管道 間歇 一般3～4，可采用4
4 疏水閥的安裝
4.1 疏水閥盡可能布置在距加熱設(shè)備凝結(jié)水排出口下游 300～600mm 處，對于恒溫型疏水閥，則應(yīng)留有1～2m 長的不保溫管段。4.2 疏水閥一般應(yīng)安裝在水平管段上，閥蓋朝上。熱動力式、雙金屬式疏水閥可安裝在垂直管盤上。
4.3 疏水閥的安裝位置：應(yīng)方便操作、維護(hù)和檢修，應(yīng)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(shè)計(jì)
4.4.l 疏水閥人口管徑應(yīng)按凝結(jié)水量計(jì)算，但不得小于疏水閥接口直徑。凝結(jié)水出口至疏水閥的入口管段應(yīng)盡可能的短，且使凝結(jié)水自流進(jìn)入疏水閥，并符合4.1 條要求。
4.4.2 每個(gè)疏水閥人口管的低點(diǎn)，應(yīng)裝設(shè)排液管，并聯(lián)的疏水閥可使用一根排液管，排液管上的閥門應(yīng)選用閘閥。
4.4.3 疏水閥前應(yīng)設(shè)切斷閥。
4.4.4 疏水閥與前切斷閥間宜設(shè)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(yīng)為凝結(jié)水管截面積的兩倍。
4.5 疏水閥出口管的設(shè)計(jì)
4.5.1 疏水閥出口管徑應(yīng)按汽液混相計(jì)算，且不得小于疏水閥接口直徑。
4.5.2 疏水閥后凝結(jié)水出口與回收系統(tǒng)問，必須安裝切斷閥，應(yīng)選用閘閥，凝結(jié)水不回收或單獨(dú)徘至無背壓設(shè)備可不設(shè)切斷閥。
4.5.3 當(dāng)凝結(jié)水回收時(shí)，疏水閥與切斷閥之間，應(yīng)設(shè)置DN20 檢查閥；當(dāng)凝結(jié)水不回收直接排入邊溝或下水道時(shí)，可以不設(shè)檢查閥。檢查閥應(yīng)為閘閥。
4.5.4 疏水閥后應(yīng)設(shè)止回閥，唯熱動力式疏水閥本體能起止回作用可不設(shè)止回閥。凝結(jié)水不回收或單獨(dú)排至常壓設(shè)備時(shí)不設(shè)止回閥。
4.5.5 疏水閥出口管插入水箱水面以下時(shí)，應(yīng)在彎頭下方開ф8mm 小孔，詳見圖8。
4.6 旁通管的設(shè)置
4.6.l 連續(xù)生產(chǎn)不能中斷排除凝結(jié)水以及特殊重要的（或蒸汽量很多的）加熱設(shè)備或溫度有嚴(yán)格要求者、可設(shè)置旁通管，旁通管應(yīng)安裝在疏水閥的上方或水平方向。
4.6.2 一般加熱設(shè)備、蒸汽管道4.7 典型的疏水閥管道布置
4.7.1 凝結(jié)水回收的疏水閥管道布置
a. 蒸汽加熱設(shè)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(jié)水不回收的疏水閥管道布置見圖11。
4.7.3 并聯(lián)疏水閥的布置
a. 凝結(jié)水回收的疏水閥管道布置見圖 12。
b. 凝結(jié)水不回收的疏水閥管道布置見圖 13。

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