疏水閥閥嘴

疏水閥閥嘴的大小由疏水閥閥體的尺寸和工作壓差決定。一個公稱直徑為15mm的自由浮球式疏水閥可以連線到內徑為15mm的管道上,閥嘴的直徑可能為2-3mm或者更小。

閥嘴的定義

“閥嘴”字面上的意思是一個口子。在蒸汽疏水閥裡面,閥嘴作為閥座的開口或者通道的術語。閥嘴的大小由疏水閥閥體的尺寸和工作壓差決定。例如自由浮球式疏水閥J3X,在整個壓差範圍內閥嘴的直徑大約為2-3 mm或者更小。注意閥嘴的直徑比連線管道的尺寸要小得多。

為什麼閥嘴的直徑這么小?

一個公稱直徑為15mm的自由浮球式疏水閥可以連線到內徑為15mm的管道上,閥嘴的直徑可能為2-3mm或者更小。為什麼閥嘴的直徑比連線管道的內徑小這么多呢?
通常管道的口徑要考慮到兩相(冷凝水和閃蒸汽空間)流動,而閥嘴只需要考慮冷凝水的容積。一個2-3mm的閥嘴在壓差為0.2 MPaG時冷凝水的排量大約為350 kg/h。這對於冷凝水出口管道為15mm的小型用汽設備,閥嘴的排量已經足夠了。當冷凝水通過熱靜力排氣閥時,J3X的排量還會適當的增加。
從這裡可以看到,一個直徑比連線管道小很多的閥嘴就能完全滿足疏水閥的排量。當然,大尺寸的閥嘴能夠使疏水閥的排量變得更大,但是,對於工作在同一壓差下的疏水閥,這就要求浮球等比例的變大,最終導致疏水閥的閥體變等更大。
對於大多數的機械式疏水閥,是閥嘴的大小而不是連線管道的大小,決定著疏水閥的排量。連線管道的大小和排量之間沒有直接的聯繫。比如說J3X型號,對於任何給定的閥嘴,連線管道為15 mm、20 mm、25 mm的排量都是一樣的。
大尺寸的閥嘴能夠使疏水閥的排量變得更大,但是,對於工作在同一壓差下的疏水閥,這就要求浮球等比例的變大,最終導致疏水閥的閥體變等更大。為了設計一個有足夠排量的疏水閥,必須選擇合適的閥嘴和浮球大小。

閥嘴的編號

閥嘴的編號表示蒸汽疏水閥排放冷凝水時的最大壓差,以kg/cm² (bar)為單位。例如,編號為10的閥嘴額定為10 kg/cm² (10 bar, 150 psi)。編號越大,閥嘴能排放的冷凝水的壓力就越高。為了達到更高的工作壓差,就需要一個更小的開口。然而,更小的閥嘴會導致在任何給定的工作壓差下面冷凝水的排量降低。

閥嘴選擇考慮因素

當我們考慮閥嘴大小時,我們必須考慮自由浮球式疏水閥工作時內部的兩個力,即打開閥門的力和關閉閥門的力。
自由浮球式疏水閥運行的動力是浮力。 浮力使浮球(浮球也就是主閥)向上浮起,當浮球完全離開閥座時,閥門則完全打開。 換而言之,打開閥門的動力就是浮力。如果我們假設冷凝水比重是一個常量,則浮球的浮力取決於浸沒在冷凝水中浮球的體積。當浮球全部被浸沒時,浮力達到最大值,如果使用同一個浮球,是不可能產生一個更強大的力來打開閥門
另一方面,關閉閥門力的大小由閥嘴的口徑和閥嘴前後的壓差決定。舉一個簡單的例子,就如浴缸里水是通過使用塞子來排放的。當浴缸在排水時,如果塞子離排水口太近,就很有可能被吸住並且關閉排水口。這樣的一個力,就如同自由浮球式疏水閥中的作用力。 這個力為壓力(壓強)乘上表面面積,所以如果閥嘴的直徑是個固定值,那么壓差越大(閥嘴前後的壓力差),關閉閥門的力也就越大。反過來,如果壓差是個固定值,那么閥嘴的口徑越大,關閉閥門的也就越大。
浮球的尺寸決定了打開閥門力的最大值,關閉閥門的力能夠調整到多大值,則取決於工作壓力。如果閥門始終保持關閉狀態,那么蒸汽疏水閥是不能正常工作的,所以解決克服工作壓力的限制。因此會生產出不同的閥嘴編號,相對應不同的最大工作壓力。

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