高温高压倒吊桶先导超大排量蒸汽疏水阀结构及工作原理分析

针对国内高温高压凝结水回收工况需求，我公司研发了高温高压倒吊桶先导超大排量蒸汽疏水阀，其结构如图1所示。蒸汽疏水阀主要由导阀活塞组件、主阀、主阀阀芯、消声器、回复弹簧、高压管等部件组成。该阀的设计条件：介质为蒸汽和凝结水；接管通径d=100mm；最高工作压力p=8MPa；最高工作温度t=296℃热凝结水最大排量Q=30t.h-1，采用抗水击性能好、承压能力高的倒吊桶先导式疏水阀作为导阀，即导阀本身就是一个先导式蒸汽疏水阀，由于其核心部件倒吊桶上开有排气孔，工作时桶内外的介质力可相互平衡，故可承受10MPa以上的压力；主阀采用活塞与阀芯的一体化结构，主阀与导阀之间用高压管相连。

图1 倒吊桶先导式蒸汽疏水阀结构示意图

当管道中有凝结水产生时，凝结水经阀前高压管I进入导阀内的倒吊桶中，倒吊桶下沉，小导阀开启，再带动导阀开启，凝结水、空气及不凝气体经导阀出口高压管II进入活塞中，将阀前的介质压力引入活塞上腔，而活塞的截面积大于主阀阀芯的截面积，在相同的介质压力下，活塞向下作用力大于主阀芯向上的合力，此时活塞带动主阀芯向下运动，平稳打开主阀，凝结水迅速大量排放；当凝结水快排尽时，蒸汽逐渐充满倒吊桶上部并使其缓慢上升，小导阀关闭，紧接着导阀关闭，阻断活塞上腔介质补充，介质压力通过活塞上的泄压孔逐渐泄到疏水阀出口，此时主阀芯所受向上的弹簧力和介质力的合力大于活塞向下的介质作用力，活塞带动主阀芯平稳反向运动，关闭主阀，即完成一次排水过程。由小导阀控制导阀，导阀控制主阀，巧妙的利用阀前介质力启闭主阀，从而获得大排量，实现阻汽通水排空气的功能。