疏水阀的工作原理

热静力式蒸汽疏水阀较其他类型疏水阀噪声小， 低温时呈开启状态，在开始启动时或停止运行时存积在系统中的凝结水可在短时间内排除，使疏水阀不会冻结。由于该型阀依靠温差而动作，因此动作不灵敏，不能随负荷的急剧变化而变化，仅适用于压力较低，压力变化不大的场合。阀的允许背压度不低于30%。

（1）双金属片式疏水阀

双金属片疏水阀的主要部件是双金属片感温元件，即用两种温度线胀系数相差很大的双金属制作而成。双金属组件根据蒸汽系统温度和压力的不同，可在不同介质温度中产生不同的变形和推力（或拉力）， 从而推动阀芯幵关阀门。其动作灵敏度高，能连续排水，排水性能好，过冷度较大，并可调节，排气性能好，且反向密封具有止回功能。zui大使用压力可达 21.5MPa （表），zui高使用温度可达550°C。抗污垢、 抗水击性能强，允许zui大背压为入口压力的50%， 经调整可提高背压，也可作为蒸汽系统排空气阀。常见的双金属片组件有悬臂梁型（图12-16）、简支梁型、星型和圆板型等。

系统开始工作时，凝结水在低温状态下进入蒸汽疏水阀，双金属片不变形，阀孔开启，所有低温凝结水及大量进入疏水阀的空气得以顺利排出。当凝结水温度升高达到一定程度后，双金属片就会受热变形产生作用力，当此力大于蒸汽疏水阀内压力时，就会关闭阀瓣，终止排水。当凝结水在管道或用汽设备中因散热造成温度下降后，双金属片的变形减少，作用力小于蒸汽疏水阀内的压力，阀瓣重新开启，排出凝结水。所以双金属片式疏承阀是间歇工作的。双金属片随蒸汽温度变化控制阀门开关，阻汽排水

ARI公司生产的C〇NA@B600系列高压双金属片疏水阀（图12-17），规格参数为DN15?25， PN630,zui高工作温度580°C时工作压力可达32MPa,专门用于高压场合。具有防水锤耐蚀型双金属片结构，系统启动时可以自动排除空气等不凝性气体，带止回保护功能，内置过滤器，可安装在任意位置，阀盖勿向下 根据工况要求可连续调节所排放凝结水过冷度，其双金属片结构可以在线更换。

（2）膜盒式疏水阀

膜盒式疏水阀（图12-18）的主要动作元件是金属膜盒，内充一种汽化温度比水的饱和温度低的流体 结构简单，延迟时间短，灵敏度高，耐水击，不易损坏，不需要人工调整，工作性能可靠，可连续排水 工作时阀前存有高温冷凝水，漏汽率小于1%， 节能*；自动排放空气等不凝气体；体积小， 不怕冻，安装不受方位限制，可以水平或垂直安装， 也可以倾斜安装；维修方便，在管线上就可以检查、 修理和更换零件；zui大背压率小于等于80%，膜盒坚固，使用寿命长；关阀时阀瓣和阀座所受冲击力小，不易磨损；但抗污垢、抗水击性差，排量小，也可作为蒸汽系统的排空气阀，同时不能排放饱和温度下的冷凝水，不能用于不允许积存冷凝水的设备上。

阀壳及阀盖为铸铁或铸钢制造，阀片、阀座、膜盒壳、膜片及滤网等均用耐蚀材料如不锈钢等制成  在膜盒内封入感温溶液。阀片焊在膜片上，随膜片动作而上下动作。当膜盒周围凝结水温度低时，膜盒内部感温溶液未达到沸点蒸发，膜盒内压力比外部压力低，阀处于开启状态，空气和低温凝结水可连续顺利 排出，当凝结水温度上升，接近感温溶液饱和温度时，膜盒内部感温溶液达到沸点汽化膨胀，膜盒内压力上升，且大于膜盒外部压力，将带阀片的膜片压下，关闭阀孔。关闭阀孔的动作极为迅速，不致泄漏蒸汽。当凝结水系统因散热使水温度降低，膜盒内感温溶液蒸汽向已降温的凝结水放热，感温溶液蒸汽凝结，膜盒内压力下降，到小于膜盒外凝结水压力时， 阀片就开启排水。

（3）波纹管式疏水阀

波纹管式疏水阀的阀芯是不锈钢波纹管内充一种汽化温度低于水饱和温度的液体。随着蒸汽温度变化控制阀门开关，该阀设有调整螺栓，可根据需要来调节使用温度。该阀结构简单，动作灵敏，间断性排水，过冷约5?20°C，工作压力受波纹管材料的限 制，一般为1.6MPa （表），抗污垢、抗水击性能差  也可作为蒸汽系统排空气阀。此类蒸汽疏水阀分单波纹管和多波纹管（图12-19）两种。

波纹管式疏水阀的波纹管内装有乙醇（酒精）、 水、机油、蜡质或其他混合的感温介质。一般把感温元件安装在壳体内，装乙醇的波纹管式蒸汽疏水阀用于低压；装水作感温溶液的波纹管式蒸汽疏水阀用于较高压力处。但在波纹管内灌注水时，波纹管须抽真空，使感温元件波纹管先受一定的压缩力。所以在受热膨胀时，所产生的拉力，还应减去其压缩力。波纹管灌注其他感温溶液时不需要抽真空。当用汽设备启动时，因凝结水温度低，感温元件未膨胀，不能关闭阀孔，所以空气能顺利通过疏水阀排出。排出空气后，低温凝结水才流入疏水阀中，此时感温溶液仍是液体状态，不能使感温元件膨胀而关阀，因此，低温凝结水能顺利通过疏水阀排出。此时波纹管中感温溶液尚未达到饱和温度，液体压力与外力和压缩弹力相平衡，波纹管伸长量很小，不能关闭阀孔，所以阀孔一直开着。当流人疏水阀中凝结水的温度逐渐升高， 波纹管内感温溶液温度上升，达到一定温度时，幵始蒸发成蒸汽发生压力。在凝结水温度比饱和蒸汽温度低到一定值时，即达到所设定的“过冷度”时，波纹管内感温溶液蒸发的饱和压力大于凝结水压力，此时就关闭阀孔。

（4）温敏蜡式疏水阀

温敏蜡式疏水阀采用新型温敏蜡热动力元件（图 12-20），同时满足微位移与大驱动力的要求，具有结构简单、动作可靠、温度控制精度较高的优点。但是由于蜡式热动力元件内件的限制，作为蒸汽疏水阀的感温元件，其使用温度范围有限，适用于有一定过冷度的场合，不能用于高温环境。

感温蜡被密封在铜罩和橡胶套之间，当流体或蒸汽通过蜡式热动力元件时，蜡式热动力元件受热（遇冷），热量通过刚性紫铜密封容器外壁使杯内石蜡受热熔化（冷凝）体积膨胀（收缩），推动胶囊橡胶体 （或横隔膜），推动活塞，带动调节套筒运动，从而完成装置所要求的目的。推杆行程的大小是蜡式热动力元件的主要性能指标。同一温度下，载荷越大，行程越小。对于已确定的蜡元件和外载荷，蜡式热动力元件的特性是固定不变的。为了制造的标准化和系列化，可将蜡式热动力元件设计为标准形式在需要的力量和行程较大时，可选用密封容器容积较大的，反之可选用容积较小的。这样可使蜡式热动力元件适用于不同的条件下和装置中，也对蜡式热动力元件的推 广起到了很大的促进作用。在蜡式热动力元件中，推杆与弹性套筒之间的摩擦对蜡元件的工作寿命起着决定性的作用，因此在设计制造蜡式热动力元件时应尽可能地降低推杆和弹性套筒摩擦副表面的粗糙度，减小摩擦力。

蜡式热动力元件是一种温度敏感性元件，不同的设计额定温度就要使用相应膨胀性能的感温蜡，蜡的热膨胀性直接影响热动力元件的控温性能，因此对感温蜡的研究就显得非常重要。感温元件的关键部件是石蜡材料和橡胶套，为了使石蜡在各点能zui大限度地均匀膨胀，在石蜡中掺有金属粉末，提高其导热性， 而金属粉末的添加方式对石蜡复合材料的膨胀率也有一定影响，但不会改变石蜡复合材料的膨胀特性。