什么是蒸汽?
在说疏水阀之前,先说说什么是蒸汽。
広辞苑的记载是:"蒸汽是水在液体或固体状态下,蒸发或升华的气体。
空气也是由氮、氧的蒸汽里含有少量氩、二氧化碳等蒸汽的混合体,我们生活在被蒸汽包围的状态中。一般所指的单纯的蒸汽是指水蒸气,即H2O的气体。
「说到蒸汽时,你联想到的是什么?」
「你看到过蒸汽吗?」
蒸汽如空气一样无色透明。一般我们所认知的蒸汽是微小的水粒子的聚合体,即水蒸汽是雾或云的同僚。你无法看到蒸汽本身。水作为蒸汽的基础,在生活中随时可以廉价得到,对人畜无害。用锅炉燃烧燃料加热水,做成的蒸汽通过运输管道输送到必要的场所。管道破损,蒸汽从管道泄漏,也没有特别的危害,也不会发生爆炸事故。从人类认识到蒸汽是无可匹敌的热量输送的手段开始,便有了大量生产的产业革命,继而有了近代文明的发展,这样说毫不为过。蒸汽的用途主要有以下两种。
① 可作为机械运转的动力。蒸汽火车、蒸汽船、发电机等...
② 可作为加热水的热源。 蒸煮、浓缩、干燥、杀菌等...
O-疏水阀主要是针对②的产品。
作为加热物体的热源,除了蒸汽外,还有电和煤气等,
但能安全低廉地输送大量的热源,除了蒸汽,在地球上很难找到其他
什么是疏水阀(STEAM TRAP)?它的必要性?
「JIS B 0100 VALVE 用语」中记载:
◎STEAM TRAP (蒸汽疏水阀) 的定义:自动排放设备、管道内的凝结水的自力式阀门的总称。
◎VALVE (阀门) 的定义: 可使流体通过、滞留或抑制的设备或通道的开闭启动器总称。
结合以上两个的定义,STEAM TRAP 是
「配有流体通道的开闭启动器,
可让设备或管道内的凝结水自动排放的自力式设备」
O-疏水阀 因为没有启动装置,从定义上不是”STEAM TRAP”(疏水阀)
而是「超越 STEAM TRAP 的凝结水排放设备」。
为了对蒸汽和疏水阀做进一步说明,把用蒸汽加热的设备比成人体,就很容易理解「蒸汽疏水阀(STEAM TRAP)」的必要性。
人要通过饮食吸收能量,能量被吸收后的食品会变成大便通过肛门排放。如果排便不正常,便秘或腹泻会影响身体健康,影响正常生活, 严重时会使重要器官受损,危及生命的正常运转。
对加热设备来说,蒸汽相当于食品,设备要吸收蒸汽的热能进行加热工作。热能被吸收后的蒸汽会重新回到液状的水--即,统称“凝结水”。凝结水相当于人体的排泄物, 如果不能正常排放到设备外,设备就会发生便秘, 相当于食品的蒸汽就进不去, 或发生腹泻,即还未被吸收能量的蒸汽(以下称“生蒸汽”)会发生泄漏,这都会影响加热设备的正常功能。
因此,为了加热设备的正常运转,需要安装自动排放凝结水,并不让生蒸汽泄漏的设备,这个设备就是相当于人体肛门的“蒸汽疏水阀”。
在大约250年前,因流体力学还未发达,无法测算从一定面积的孔,流出的凝结水或蒸汽的量是多少。如发生凝结水堵塞现象,加热设备就停止运转。如果有少量的生蒸汽泄漏,虽有损失,但对加热工程没有大的影响,而且当时燃料成本低,对蒸汽成本不敏感, 最重要的是不让凝结水堵塞排放孔,因此排放孔的大小设计要比实际需要的面积大3~5倍。
大的排放孔,集结的凝结水排放后,只要堵住排放口,生蒸汽就不会泄漏。因此想到的排放凝结水后,堵住那个排放口,以免生蒸汽泄漏的方法,根据构造不同,分为浮球式,桶式,倒桶式,圆盘式等等, 过了250年后的今天,基本沿用至今,没有大的改良。
因为有「把蒸汽集结在 TRAP(坑)里,不向外部流出」的意思, 因此称为”STEAM TRAP”。
倒桶式 浮球式 圆盘式
传统疏水阀的共同特点,就是都有为堵住排放口而设的可开闭的活动阀门。但活动阀门在高压、高热的环境下,很容易变形,出现故障,因此在3~5年就要更换新的。但即便是新品的传统疏水阀,因为排放口太大,伴随凝结水,生蒸汽的泄漏现象也是不可避免。
O-疏水阀的特点:
现今对加热设备发生的凝结水量可做准确的测算,如果是能应对最大凝结水量的排放孔,就不会发生堵塞凝结水排放的问题。 那么「当凝结水量减少时, 不会发生生蒸汽泄漏吗?」
通过30多年的安装业绩经验,我们可以断言不会发生生蒸汽的泄漏的问题。
传统疏水阀 (STEAM TRAP) (圆盘式为例) |
O-疏水阀 (节能固定孔式疏水阀) |
|
凝结水排放方式 | 根据活动阀门间歇排出 | 从固定排放孔连续排放 |
维护 管理 | 3~5年就要更换疏水阀 | 使用20年以上,持久耐用 |
活动阀门的开合动作频繁 | 没有活动阀门,没有开合动作 | |
开合活动阀门需要同伴蒸汽 | 不需要同伴蒸汽 | |
容易出故障 | 没有故障产生 | |
经年老化现象严重 | 初期性能从2~3个月开始老化 | |
没有经年老化现象 | 初期性能平均维持15年以上 | |
根据使用年数, 蒸汽泄漏量越来越大 | 无论使用多少年, 几乎没有蒸汽泄漏 | |
需要长期的维修管理, 很难维持开始的性能 | 不需要维修管理 | |
确定 产品型号 | 因是凝结水集结后排放的方法 要按管道的口径选定疏水阀型号 |
根据压力差(ΔP)和最大凝结水排放量 选定适合的排放孔径型号 |
因锈堵塞 | 时时发生 | 几乎不发生,发生时,清理即可 |
节省 安装 空间 | 因是凝结水集结后排放的方法, 要按管道的口径选定疏水阀型号。 占用面积大。 |
简化管线布局,缩小占地面积, 节省材料及匹配设备的成本。 与一般疏水阀相比, 可削减设备安装成本 |